CN106997293A - 有限状态机的实现方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种有限状态机的实现方法及装置，该方法包括：当状态机接收到用户终端发来的状态请求时，根据对象标识符在对象状态集中确定当前对象的状态标识符；根据当前对象的状态标识符和状态切换条件在状态查找字典中查找下一个状态标识符并更新对象状态集中的相应状态标识符。本发明所述有限状态机是在内存中构建一个状态查找字典，后续状态机的任何操作都是通过查询状态查找字典来实现的。通过查找字典内的多个链表来获得状态机的切换信息，由于是静态字典，不需要保证多线程、多进程同步；且通过状态标识符对应唯一当前状态名，规避了字符串的操作，较小查找算法复杂度。

Description

有限状态机的实现方法及装置

技术领域

本发明涉及计算机通信技术领域，尤其涉及一种有限状态机的实现方法及装置。

背景技术

现有有限状态机的方案设计，switch，if(else)判断分支过多，不易阅读、增减、扩展；同时，继承c++不重复发明轮子的思想采用C++容器实现业务状态机模型。且线程不安全的，多线程，多进程操作需要保证同步，速度会受到影响，现有的状态机三方库虽然功能全面，但不够灵活，本方案介绍的是一种根据业务需求且可定制的、灵活、精简的方案。

发明内容

本发明提供一种有限状态机的实现方法及装置，用于解决现有技术中操作实现效率低的问题。

第一方面，本发明提供一种有限状态机的实现方法，包括：

当状态机接收到用户终端发来的状态请求时，根据对象标识符在对象状态集中确定当前对象的状态标识符；

根据当前对象的状态标识符和状态切换条件在状态查找字典中查找下一个状态标识符并更新对象状态集中的相应状态标识符；

其中，所述对象标识符和所述状态切换条件根据所述状态请求获得；所述对象状态集包括所有对象标识符和对应的当前的状态标识符；下一个状态标识符为当前的状态标识符或更新后的状态标识符。

优选地，若所述状态切换条件与预设状态切换条件匹配，则更新对象状态集中对应的对象标识符中的当前状态标识符；反之，保持当前的状态标识符。

优选地，所述状态查找字典的建立，包括：

对预设的每个对象状态设置一查找处理器；

所述查找处理器以本身对象状态为当前对象状态，根据对应的预设状态切换条件建立响应关系，确定对应的跳转对象状态，并结合当前对象状态和确定的跳转对象状态获取查找链表；

将获得的所有查找链表存储以形成对象查找字典。

优选地，所述查找链表的获取，包括：

对每个预设的对象状态匹配唯一的状态标识符；

任选一对象状态为当前对象状态；

根据当前对象状态与当前对象状态对应的状态切换条件查找，获得与当前对象状态建立响应关系的跳转对象状态，并确定所述跳转对象状态对应的状态标识符；

根据当前对象状态的状态标识符获得当前链表单元；

根据跳转对象状态的状态标识符、状态切换条件和发生事件获得发生链表单元；

根据当前链表单元和发生链表单元获得当前对象状态的查找链表。

优选地，根据当前链表单元和发生链表单元获得当前对象状态的查找链表，包括：

使当前链表单元和发生链表单元设置有链码；

当前链表单元通过链码与任选一事件对象状态的发生链表单元的标识符链接；

完成链接的发生链表单元通过链码与下一个事件对象状态的发送链表单元的标识符链接；

直到链接一空单元。

优选地，每个查找链表中本身对象状态与事件对象状态之间的响应关系为一一响应关系。

优选地，每个查找链表中以本身对象状态建立的响应关系至少为一个。

另一方面，本发明提供一种有限状态机的实现装置，包括：

状态信息获取模块，用于当状态机接收到用户终端发来的状态请求时，根据对象标识符在对象状态集中确定当前对象的状态标识符；

判断模块，用于根据当前对象的状态标识符和状态切换条件在状态查找字典中查找下一个状态标识符并更新对象状态集中的相应状态标识符。

优选地，还包括字典生成模块，用于根据预设所有状态名、状态标识符、状态切换条件和发生事件建立状态查找字典，其中，所述字典生成模块包括：

配置模块，用于对预设的每个对象状态设置一查找处理器；

链表建立模块，用于使查找处理器以本身对象状态为当前对象状态，根据对应的预设状态切换条件建立响应关系，确定对应的跳转对象状态，并结合当前对象状态和确定的跳转对象状态获取查找链表；

链表存储模块，用于将获得的所有查找链表存储以形成对象查找字典。

优选地，所述链表建立模块包括：

标识符匹配单元，用于对每个预设的对象状态匹配唯一的状态标识符；

选择单元，用于任选一对象状态为当前对象状态；

筛选识别单元，用于根据当前对象状态与当前对象状态对应的状态切换条件查找，获得与当前对象状态建立响应关系的跳转对象状态，并确定所述跳转对象状态对应的状态标识符；

链表单元建立单元，用于根据当前对象状态的状态标识符和对象状态名获得当前链表单元，以及用于根据跳转对象状态的状态标识符、状态切换条件和发生事件获得发生链表单元；

链接单元，用于根据当前链表单元和发生链表单元获得当前对象状态的查找链表。

由上述技术方案可知，本发明所述有限状态机是在内存里构建一个状态查找字典，后续状态机的任何操作都是通过查询状态查找字典来实现的。通过查找字典内的多个链表来获得状态机的切换信息，由于是静态字典，不需要保证多线程、多进程同步。且通过状态标识符对应唯一当前状态名，规避了字符串的操作，较小查找算法复杂度。

附图说明

图1为本发明一实施例提供的所述实现方法的流程示意图；

图2为本发明一实施例提供的所述对象查找字典构建的流程示意图；

图3为本发明一实施例提供的查找链表建立的流程示意图；

图4为本发明一实施例提供的链表单元衔接的流程示意图；

图5为本发明一实施例提供的状态查找字典的示意图；

图6为本发明一实施例提供的所述实现装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

图1示出了本发明一实施例提供的一种有限状态机的实现方法，包括：

101、当状态机接收到用户终端发来的状态请求时，根据对象标识符在对象状态集中确定当前对象的状态标识符。在本步骤中，所述对象状态集包括所有对象标识符和对应的当前的状态标识符。根据对象标识符可以确定唯一的当前状态标识符。

102、根据当前对象的状态标识符和状态切换条件在状态查找字典中查找下一个状态标识符并更新对象状态集中的相应状态标识符。在本步骤中，所述对象标识符和所述状态切换条件根据所述状态请求获得；下一个状态标识符为当前的状态标识符或更新后的状态标识符。若所述状态切换条件与预设状态切换条件匹配，则更新对象状态集中对应的对象标识符中的当前状态标识符；反之，保持当前的状态标识符。也就是说，当对象状态发生更新后，只对对象状态集内的状态标识符进行更新，不对状态查找字典内的对象状态进行更新。

图2示出了状态查找字典的构建方法，包括：

S1、对预设的每个对象状态设置一查找处理器。

在本步骤中，一个对象状态在对应切换条件下，能够从一种状态跳转成另一种状态。特定切换条件的不同，一个对象状态转换成另一种状态也会不同或相同。而这种转换是一个响应关系，而查找处理器是为了实现这种响应关系而设置。

S2、所述查找处理器以本身对象状态为当前对象状态，根据对应的预设状态切换条件建立一一响应关系，确定对应的跳转对象状态，并结合当前对象状态获取查找链表。

在本步骤中，查找处理器对本身对象状态确定存在的响应关系，以获得跳转对象状态。而每个响应关系所切换的跳转对象状态可以是其本身也可以是其他对象状态。若跳转对象状态是其本身，则无需更新状态。反之，则需更新状态。查找处理器对应的对象状态在获得所存在的所有响应关系后集合它们去建立一个查找链表，为有限状态机在使用时做出有利帮助。需要说明的是，每个对象状态与跳转对象状态的响应关系均是一一响应关系，另外，每个查找链表中以本身对象状态建立的响应关系至少为一个。

S3、将获得的所有查找链表存储以形成对象查找字典。

在本步骤中，需要将每个对象状态通过步骤S2获得的查找链表存储在一起，相当于一个链表集合，即状态查找字典，方便后续查询工作。

如图3所示，下面解释上述步骤S2中所述查找链表的获取方法，包括：

S21、对每个预设的对象状态匹配唯一的状态标识符。

在本步骤中，对每个对象状态匹配唯一的状态标识符，以避免在使用过程中对每个对象状态名称的查找和判断，减少查找复杂度。

S22、任选一对象状态为当前对象状态。在本步骤中，每个对象状态均可在使用过程中均可被处于当前对象状态。

S23、根据当前对象状态与当前对象状态对应的状态切换条件查找，获得与当前对象状态建立响应关系的跳转对象状态，并确定所述跳转对象状态对应的状态标识符。在本步骤中，需要获取与当前对象状态具有响应关系的跳转对象状态，从而确定每个跳转对象状态的状态标识符。因为，在步骤S21中每个对象状态均被匹配唯一的状态标识符，这时建立的响应关系也需通过标识符去表示，才能体现其简单化。

S24、根据当前对象状态的状态标识符和对象状态名获得当前链表单元。在本步骤中，通过当前链表单元表示当前对象状态的信息，将状态实体化，为后续链表的建立增添形象化。

S25、根据跳转对象状态的状态标识符、状态切换条件和发生事件获得发生链表单元。在本步骤中，通过发生链表单元表示事件对象状态的响应关系，为后续链表的建立增添形象化。

S26、根据当前链表单元和发生链表单元获得当前对象状态的查找链表。在本步骤中，当前链表单元需要与发生链表单元进行衔接以形成所需的查找链表，为此，如图4所示，该步骤包括：

S261、使当前链表单元和发生链表单元设置有链码。该链码的存在是为了与链表单元衔接，其具有一定的查找功能，能够对链条单元进行筛选，以确定所需衔接的链表单元。

S262、当前链表单元通过链码任选一跳转对象状态的发生链表单元的标识符链接。在本步骤中，由于所选当前对象状态的发生链表单元均是建立在同一对象状态下，因此，所有发生链表单元不分先后，需要随机对发生链表单元进行衔接。衔接时，需当前链表单元的链码与所选发生链表单元的标识符匹配衔接。

S263、完成链接的发生链表单元通过链码与下一个跳转对象状态的发送链表单元的标识符链接。在本步骤中，由于可能会存在多个发生链表单元，因此，需要挨个去衔接，直到不在存在发生链表单元。

S264、若不在链表单元，则链接一空单元，表示该查找链表已经结束。

如图5所示为状态查找字典的示意图，在图中，可以看出每个对象状态在切换状态时，可以维持原有的状态，即不变换成另一种状态。也会存在某个对象状态(作为当前对象状态)在切换过程中回到初始状态。

在操作过程中，当由初始状态0切换到对象状态6。首先会在状态查找字典中找到初始状态0所对应查找链表，确定初始状态0切换条件可切换成对象状态1或对象状态4。

(1)、将对象状态1定为当前状态1，查看初始状态1所对应的查找链表，确定初始状态1切换条件可切换成对象状态2或对象状态0，上报事件；

(11)、将对象状态2定为当前状态2，查看初始状态2所对应的查找链表，确定初始状态2切换条件可切换成对象状态0或对象状态3。可知，无法切换到目标-对象状态6，上报事件。

(111)、将对象状态3定为当前状态3，查看初始状态3所对应的查找链表，确定初始状态3切换条件可切换成对象状态0。可知无法切换到目标-对象状态6，上报事件。

(2)、将对象状态4定为当前状态4，查看初始状态4所对应的查找链表，确定初始状态4切换条件可切换成对象状态4、对象状态5或对象状态0，上报事件。

(21)、将对象状态5定为当前状态5，查看初始状态5所对应的查找链表，确定初始状态5切换条件可切换成对象状态0或对象状态6，上报事件。

在上述的操作过程中，出现“当前状态4”确定了“对象状态4”，此表示状态无改变，无事件发生。还出现某个初始状态确定了“对象状态0”，此通常表示回到最初状态-对象状态0。

本发明所述有限状态机在内存里构建一个状态查找字典，后续状态机的任何操作都是通过查询状态查找字典来实现的。通过查找字典内的多个链表来获得状态机的切换信息，由于是静态字典，不需要保证多线程、多进程同步。且通过状态标识符对应唯一当前状态名，规避了字符串的操作，较小查找算法复杂度。

如图6所示，本发明提供一种有限状态机的实现装置，包括：

状态信息获取模块，用于当状态机接收到用户终端发来的状态请求时，根据对象标识符在对象状态集中确定当前的状态标识符；

判断模块，用于根据当前的状态标识符和状态切换条件在状态查找字典中确定对象状态集中对应所述对象标识符的下一个状态标识符。

其中，还包括字典生成模块，用于根据预设所有状态名、状态标识符、状态切换条件和发生事件建立状态查找字典，其中，所述字典生成模块包括：

配置模块，用于对预设的每个对象状态设置一查找处理器；

链表建立模块，用于使查找处理器以本身对象状态为当前对象状态，根据对应的预设状态切换条件和发生事件建立响应关系，确定对应的跳转对象状态，并结合当前对象状态和确定的跳转对象状态获取查找链表；

链表存储模块，用于将获得的所有查找链表存储以形成对象查找字典。

其中，所述链表建立模块包括：

标识符匹配单元，用于对每个预设的对象状态匹配唯一的状态标识符；

选择单元，用于任选一对象状态为当前对象状态；

筛选识别单元，用于根据当前对象状态、与当前对象状态对应的状态切换条件和发生事件查找，获得与当前对象状态建立响应关系的跳转对象状态，并确定所述跳转对象状态对应的状态标识符；

链表单元建立单元，用于根据当前对象状态的状态标识符和对象状态名获得当前链表单元，以及用于根据跳转对象状态的状态标识符、状态切换条件和发生事件获得发生链表单元；

链接单元，用于根据当前链表单元和发生链表单元获得当前对象状态的查找链表。

由于本构建装置的原理与上述构建方法的原理相同，在此不再赘述。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

本领域普通技术人员可以理解：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明权利要求所限定的范围。

Claims (10)

1.一种有限状态机的实现方法，其特征在于，包括：

当状态机接收到用户终端发来的状态请求时，根据对象标识符在对象状态集中确定当前对象的状态标识符；

根据当前对象的状态标识符和状态切换条件在状态查找字典中查找下一个状态标识符并更新对象状态集中的相应状态标识符；

其中，所述对象标识符和所述状态切换条件根据所述状态请求获得；所述对象状态集包括所有对象标识符和对应的当前的状态标识符；下一个状态标识符为当前的状态标识符或更新后的状态标识符。

2.根据权利要求1所述的实现方法，其特征在于，若所述状态切换条件与预设状态切换条件匹配，则更新对象状态集中对应的对象标识符中的当前状态标识符；反之，保持当前的状态标识符。

3.根据权利要求1所述的实现方法，其特征在于，所述状态查找字典的建立，包括：

对预设的每个对象状态设置一查找处理器；

所述查找处理器以本身对象状态为当前对象状态，根据对应的预设状态切换条件建立响应关系，确定对应的跳转对象状态，并结合当前对象状态状态获取查找链表；

将获得的所有查找链表存储以形成对象查找字典。

4.根据权利要求3所述的实现方法，其特征在于，所述查找链表的获取，包括：

对每个预设的对象状态匹配唯一的状态标识符；

任选一对象状态为当前对象状态；

根据当前对象状态与当前对象状态对应的状态切换条件，获得与当前对象状态建立响应关系的跳转对象状态，并确定所述跳转对象状态对应的状态标识符；

根据当前对象状态的状态标识符获得当前链表单元；

根据跳转对象状态的状态标识符、状态切换条件和发生事件获得发生链表单元；

根据当前链表单元和发生链表单元获得当前对象状态的查找链表。

5.根据权利要求4所述的实现方法，其特征在于，根据当前链表单元和发生链表单元获得当前对象状态的查找链表，包括：

使当前链表单元和发生链表单元设置有链码；

当前链表单元通过链码与任选一事件对象状态的发生链表单元的标识符链接；

完成链接的发生链表单元通过链码与下一个事件对象状态的发送链表单元的标识符链接；

直到链接一空单元。

6.根据权利要求3所述的实现方法，其特征在于，每个查找链表中本身对象状态与事件对象状态之间的响应关系为一一响应关系。

7.根据权利要求3所述的构建方法，其特征在于，每个查找链表中以本身对象状态建立的响应关系至少为一个。

8.一种有限状态机的实现装置，其特征在于，包括：

状态信息获取模块，用于当状态机接收到用户终端发来的状态请求时，根据对象标识符在对象状态集中确定当前对象的状态标识符；

判断模块，用于根据当前对象的状态标识符和状态切换条件在状态查找字典中查找下一个状态标识符并更新对象状态集中的相应状态标识符。

9.根据权利要求8所述的实现装置，其特征在于，还包括字典生成模块，用于根据预设所有状态名、状态标识符、状态切换条件和发生事件建立状态查找字典，其中，所述字典生成模块包括：

配置模块，用于对预设的每个对象状态设置一查找处理器；

链表建立模块，用于使查找处理器以本身对象状态为当前对象状态，根据对应的预设状态切换条件建立响应关系，确定对应的跳转对象状态，并结合当前对象状态获取查找链表；

链表存储模块，用于将获得的所有查找链表存储以形成对象查找字典。

10.根据权利要求9所述的实现装置，其特征在于，所述链表建立模块包括：

标识符匹配单元，用于对每个预设的对象状态匹配唯一的状态标识符；

选择单元，用于任选一对象状态为当前对象状态；

筛选识别单元，用于根据当前对象状态与当前对象状态对应的状态切换条件查找，获得与当前对象状态建立响应关系的跳转对象状态，并确定所述跳转对象状态对应的状态标识符；

链表单元建立单元，用于根据当前对象状态的状态标识符和对象状态名获得当前链表单元，以及用于根据跳转对象状态的状态标识符、状态切换条件和发生事件获得发生链表单元；

链接单元，用于根据当前链表单元和发生链表单元获得当前对象状态的查找链表。