设计模式之状态模式(5)

在 设计模式系列之状态模式(3) 中对审批流程进行了介绍。本文简单介绍一下C#的状态机-stateless。

状态机

状态机是一种用来进行对象建模的工具，它是一个有向图形，由一组节点和一组相应的转移函数组成。状态机通过响应一系列事件而“运行”。每个事件都在属于“当前” 节点的转移函数的控制范围内，其中函数的范围是节点的一个子集。函数返回“下一个”（也许是同一个）节点。这些节点中至少有一个必须是终态。当到达终态， 状态机停止。

状态模式主要用来解决对象状态转换比较复杂的情况。它把状态的逻辑判断转移到不同的类中，可以把复杂的逻辑简单化。上图是Java的线程状态切换场景。

要素

状态机有4个要素，即现态、条件、动作、次态。其中，现态和条件是“因”， 动作和次态是“果”。

• 现态 - 是指当前对象的状态
• 条件 - 当一个条件满足时，当前对象会触发一个动作
• 动作 - 条件满足之后，执行的动作
• 次态 - 条件满足之后，当前对象的新状态。次态是相对现态而言的，次态一旦触发，就变成了现态

Stateless

Stateless是一款基于.NET的开源状态机库，最新版本4.4.0, 使用它你可以很轻松的在.NET中创建状态机和以状态机为基础的轻量级工作流。

由于整个项目基于.NET Standard的编写的，所以在.NET Framework和.NET Core项目中都可以使用。

特性

Most standard state machine constructs are supported:

Generic support for states and triggers of any .NET type (numbers, strings, enums, etc.)

• Hierarchical states
• Entry/exit actions for states
• Guard clauses to support conditional transitions
• Introspection

Some useful extensions are also provided:

• Ability to store state externally (for example, in a property tracked by an ORM)
• Parameterised triggers
• Reentrant states
• 支持DOT格式图导出

模拟开关

点击空格可以在on/off之间来回切换，代码如下：

static void Main(string[] args)
 {
     const string on = "On";
     const string off = "Off";
     const char space = ' ';

     // Instantiate a new state machine in the 'off' state
     var onOffSwitch = new StateMachine<string, char>(off);

     // Configure state machine with the Configure method, supplying the state to be configured as a parameter
     onOffSwitch.Configure(off).Permit(space, on);
     onOffSwitch.Configure(on).Permit(space, off);

     string graph = UmlDotGraph.Format(onOffSwitch.GetInfo());
     Console.WriteLine(graph);

     Console.WriteLine("Press <space> to toggle the switch. Any other key will exit the program.");

     while (true)
     {
         Console.WriteLine("Switch is in state: " + onOffSwitch.State);
         var pressed = Console.ReadKey(true).KeyChar;

         // Check if user wants to exit
         if (pressed != space) break;

         // Use the Fire method with the trigger as payload to supply the state machine with an event.
         // The state machine will react according to its configuration.
         onOffSwitch.Fire(pressed);
     }

状态切换配置在代码里面已经写的很清楚了。本文主要看DOT格式的语言如何渲染。程序运行结果如下：

其中上半部分对应的代码。

string graph = UmlDotGraph.Format(onOffSwitch.GetInfo());
 Console.WriteLine(graph);

The UmlDotGraph.Format() method returns a string representation of the state machine in the DOT graph language。

渲染DOT图像语言

1. 下载graphviz，可在官网下载，也可以在UserForPlantUml.msi.zip 中下载。安装过程注意要添加环境变量。
2. 新建文件test.dot.写入上面对应的字符串，当然也可以通过程序来完成。
3. 终端运行dot -T pdf -o phoneCall.pdf phoneCall.dot
4. 最终生成的pdf

写在最后

这里知识简单介绍下stateless的作用和DOT格式的渲染。后续会基于此完成请假审批流程。

参考

.NET中的状态机库Stateless

公众号