64 | 状态模式：游戏、工作流引擎中常用的状态机是如何实现的？
王争
该思维导图由 AI 生成，仅供参考
从今天起，我们开始学习状态模式。在实际的软件开发中，状态模式并不是很常用，但是在能够用到的场景里，它可以发挥很大的作用。从这一点上来看，它有点像我们之前讲到的组合模式。
状态模式一般用来实现状态机，而状态机常用在游戏、工作流引擎等系统开发中。不过，状态机的实现方式有多种，除了状态模式，比较常用的还有分支逻辑法和查表法。今天，我们就详细讲讲这几种实现方式，并且对比一下它们的优劣和应用场景。
话不多说，让我们正式开始今天的学习吧！
什么是有限状态机？
有限状态机，英文翻译是 Finite State Machine，缩写为 FSM，简称为状态机。状态机有 3 个组成部分：状态（State）、事件（Event）、动作（Action）。其中，事件也称为转移条件（Transition Condition）。事件触发状态的转移及动作的执行。不过，动作不是必须的，也可能只转移状态，不执行任何动作。
对于刚刚给出的状态机的定义，我结合一个具体的例子，来进一步解释一下。
“超级马里奥”游戏不知道你玩过没有？在游戏中，马里奥可以变身为多种形态，比如小马里奥（Small Mario）、超级马里奥（Super Mario）、火焰马里奥（Fire Mario）、斗篷马里奥（Cape Mario）等等。在不同的游戏情节下，各个形态会互相转化，并相应的增减积分。比如，初始形态是小马里奥，吃了蘑菇之后就会变成超级马里奥，并且增加 100 积分。
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本文介绍了游戏中常用的状态机的实现方式，以及状态机的基本概念。作者首先介绍了有限状态机的组成部分：状态、事件、动作，并通过“超级马里奥”游戏的例子解释了状态机的概念。接着，作者提出了三种状态机的实现方式：分支逻辑法、查表法和状态模式。在分支逻辑法中，作者通过代码示例展示了如何使用if-else或switch-case分支判断逻辑来实现状态机，但指出了其可读性和可维护性较差的问题。而在查表法中，作者介绍了利用二维表来表示状态机的实现方式，并展示了相应的代码示例，强调了其代码实现更加清晰、可读性和可维护性更好的优点。最后，作者提到了状态模式的实现方式，并对比了这三种实现方式的优劣和应用场景。通过本文，读者可以快速了解状态机的基本概念和不同的实现方式，以及它们的优缺点和适用场景。文章内容深入浅出，适合技术人员了解状态机的实现方式及其应用。
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DFighting不太赞同老师的这种抽象方式，状态机中的每个状态应该具有事件、触发条件、转移（方法）列表，每一个应该都可以抽象为一个接口或者泛型类，状态机作为一个单例这个没问题，但是状态机应该只是作为一个状态的注册工厂，里面具有的应该是多种状态，状态间的流转才是状态机最重要的功能抽象。score放在状态和状态机中都不合适，这应该是状态机操纵的一个对象/资源，应该单独抽象出来，在状态间流转作者回复: 好吧
2020-11-21429
进击的巨人感觉状态模式就是一个策略模式作者回复: 嗯嗯
2020-11-2722
吃饭睡觉打酱油老师，在使用状态机的时候，初始状态应该是可以支持初始化的吧。作者回复: 嗯嗯
2020-06-201- Geek_78eadb课后题： 1. 使用抽象工厂模式实现 Action 类：即根据不同的状态实现 ObtainMushRoom 等动作类，比如 ObtainMushRoom 的初始化需要传入目前状态和目前分数， ObtainMushRoom 可以利用状态机的查表法进行状态转移和其它动作
作者回复: 嗯嗯 ������
2020-11-282 
打工人233号如果一种状态转移对应多种状态如何处理呢？作者回复: 这个好像没有这种情况吧
2020-11-13
慕枫技术笔记查表法在状态新增的情况下怎么做到不修改代码的？作者回复: 没法做到一点都不修改代码的哦
2020-07-293- pippin查表法的这个数组有问题吧，transitionTable[0][0]应该是SMALL吧。这里应该是写错了吧。private static final State[][] transitionTable = { {SUPER, CAPE, FIRE, SMALL}, {SUPER, CAPE, FIRE, SMALL}, {CAPE, CAPE, CAPE, SMALL}, {FIRE, FIRE, FIRE, SMALL} };
作者回复: 没有啊，你看看上面那个表格
2020-04-132 
张先生丶关于课堂讨论，可以在接口和实现类中间加一层抽象类解决此问题，抽象类实现状态接口，状态类继承抽象类，只需要重写需要的方法即可2020-03-306153
DarrenJava中Spring也有有限状态机的框架 ：https://github.com/spring-projects/spring-statemachine2020-04-1457
下雨天课后题 最小接口原则 具体做法:状态类只关心与自己相关的接口，将状态接口中定义的事件函数按事件分类，拆分到不同接口中，通过这些新接口的组合重新实现状态类即可！2020-03-30234
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