StateMachine - 技术栈

概念

Android 中层次状态机的实现。

普通的状态机在状态机数量太多时不好维护，层次状态机会对状态机进行分类 ------ 也可以理解为按树型对状态机进行管理。当有事件需要处理时，事件会由上至下一层层下发，结构更清晰。

StateMachine 由事件与状态两部分构成：状态以树的形式进行管理，事件会在树上进行分发。

使用

通过 addState() 添加不同状态，同时指定状态的父状态
使用 setInitialState() 设置状态机所处的初始状态
使用 start() 启动状态机
通过 sendMessage() 向状态机发送事件
每一个状态机通过 processMsg() 处理状态，当状态机进入/退出时，会调用 enter/exit

原理

属性

mStateInfo：存储所有状态的封装类 StateInfo。StateInfo 除了封装状态外，还记录状态的父状态，是否处于激活态
mTempStateStack：记录当前状态至根状态的路径。它是顺序存储：当前状态在第 0 号位，根状态在最后
mStateStack：与 mTempStateStack 作用类似，只不过它们顺序相反：根状态在第 0 号位，当前状态在最后。操作逻辑是先通过当前状态的 parent 属性往上遍历（遍历结果存储至 mTempStateStack 中，从下标为 0 开始存储），待遍历结束后再反向遍历 mTempStateStack 将结果存储至 mStateStack 中

start

StateMachine 内部所有操作逻辑都会转移至一个 HandlerThread 中。调用内部类（HandlerThread 的子类）的 completeConstruction()，主要逻辑如下

setupInitialStateStack() 与 moveTempStateStackToStateStack() 的主要作用就是填充 mStateStack ------ 记录从根状态至当前状态的路径

sendMsg(SM_INIT_CMD) 会触发 invokeEnterMethods()，该方法才会执行真正的初始化逻辑：该方法就是遍历 mStateStack，然后调用每一个 State::enter() 方法

状态流转

StateMachine 的状态流转核心逻辑：当前 State 收到 msg 后，根据 msg 自己调用 transitionTo() 进行状态切换，而不是由统一状态管理类进行切换。示例如下：

java 复制代码

// 在 Msg 处理中调用 transitionTo() 进行状态切换
// 即由 State 根据 msg 自己作状态切换，而不是由统一的管理类进行切换
case(CMD_3):
    deferMessage(message);
    transitionTo(mP2);
    retVal = HANDLED;

因此，状态切换其实就是向 StateMachine 发一个 msg，核心逻辑在 handleMessage() 中，代码分两步：

第一步：从当前 State 往上遍历，依次调用每一个 State::processMessage() 方法，直到某一个 State::processMessage() 返回 true，该 State 即为能处理 msg 的 State。如果需要进行状态切换，此 State 就需要调用 transitionTo() 进行处理。

第二步：状态切换，即将状态切换至 transitionTo 指定的目标状态，主要逻辑在 performTransitions() 中

根据 destState 填充 mTempStateStack: 存储 destState 至某一个祖先节点的路径。祖先节点是 destState 与 currentState 的最近的公共节点。StateMachine 以树结构管理所有 State，所以两个节点必然存在公共祖先节点，公共祖先节点及以上节点已经执行过 enter() 方法，在状态切换时不能再调用 enter()
对公共祖先节点以下的节点执行 exit() 方法，直到当前节点
从公共祖先节点（不含）至 destState 执行 enter() 方法
处理 deferMessage() 消息。在状态切换过程中除了调用 transitionTo() 进行状态切换外，还可以通过 sendMessage/deferMessage() 给目标状态传递消息

状态切换是由某个 msg 触发的，因此状态切换的所有逻辑都运行在该 msg 对应的 handleMessage() 中。Message 又是通过 queue 进行管理，所以状态切换完后 queue 中的 message 都由新状态进行处理。

而 deferMessage() 会将 Msg 插入到 queue 队头，新状态会先处理 deferMessage() 发送的消息，然后再处理 sendMessage() 发送的消息。此即 deferMessage() 与 sendMessage() 的区别。