比如状态的嵌套(substate),状态的并行(parallel,fork,join)、子状态机等等。
开源状态机性能差
除此之外,还有一个我不能容忍的问题是,这些开源的状态机都是有状态的(Stateful)的,表面上来看,状态机理所当然是应该维持状态的。但是深入想一下,这种状态性并不是必须的,因为有状态,状态机的实例就不是线程安全的,而我们的应用服务器是分布式多线程的,所以在每一次状态机在接受请求的时候,都不得不重新build一个新的状态机实例。
以电商交易为例,用户下单后,我们调用状态机实例将状态改为“Order Placed”。当用户支付订单的时候,可能是另一个线程,也可能是另一台服务器,所以我们必须重新创建一个状态机实例。因为原来的instance不是线程安全的。
这种new instance per request的做法,耗电不说。倘若状态机的构建很复杂,QPS又很高的话,肯定会遇到性能问题。
鉴于复杂性和性能(公司电费)的考虑,我们决定自己实现一个状态机引擎,设计的目标很明确,有两个要求:
- 简洁的仅支持状态流转的状态机,不需要支持嵌套、并行等高级玩法。
- 状态机本身需要是Stateless(无状态)的,这样一个Singleton Instance就能服务所有的状态流转请求了。
状态机实现
状态机领域模型
鉴于我们的诉求是实现一个仅支持简单状态流转的状态机,该状态机的核心概念如下图所示,主要包括:
- State:状态
- Event:事件,状态由事件触发,引起变化
- Transition:流转,表示从一个状态到另一个状态
- External Transition:外部流转,两个不同状态之间的流转
- Internal Transition:内部流转,同一个状态之间的流转
- Condition:条件,表示是否允许到达某个状态
- Action:动作,到达某个状态之后,可以做什么
- StateMachine:状态机
整个状态机的核心语义模型(Semantic Model)也很简单,就是如下图所示:
Note:这里之所以叫Semantic Model,用的是《DSL》书里的术语,你也可以理解为是状态机的领域模型。Martin用Semantic这个词,是想说,外部的DSL script代表语法(Syntax),里面的model代表语义(Semantic),我觉得这个隐喻还是很恰当的。
OK,状态机语义模型的核心代码如下所示:
//StateMachinepublic class StateMachineImpl