状态机 - 无状态 vs. 传统的 if-else 代码，难以掌握好处

Question

我最近遇到了一个脏的 if-else 代码，所以我寻找了一个重构选项，并找到了state-machine作为脏if-else代码的优雅替代品的推荐。但有些事情我很难理解：看起来作为客户，我有责任将机器从一种状态转移到另一种状态。现在，如果有 2 个转换选项（取决于在当前状态下完成的工作结果）我还需要使用 if-else 吗？如果是这样，该模式的主要好处是什么？从我的角度来看，机器可能会从起始状态自动进行转换

在问之前，我已经阅读了以下内容，它只会加强我的观点：

使用无状态自动推进状态机

如何封装.NET Stateless 状态机

转换到目标状态并触发转换和状态之间的状态机？

在我的示例中，我有一个MarketPriceEvent需要存储在 Redis 中的对象。在存储之前，它必须通过验证路径。验证路径状态是：

• 基本验证
• 比较
• 另一个比较
• 收藏
• 错误审计

问题是我要做出很多决定。例如：只有BasicValidation成功通过，我才想转移到Comparison. 现在，如果Comparison成功，我想移至Storing，否则移至ErrorAuditing。所以如果我们要进入代码：

 _machine.Configure(State.Validate).PermitIf(Trigger.Validated, State.Compare1, () => isValid);

        _machine.Configure(State.Compare1).OnEntry(CompareWithResource1).
            PermitIf(Trigger.Compared, State.Store, () => isValid)
            .PermitIf(Trigger.Compared, State.Compare2, () => !isValid);

在我的客户端/包装器代码中，我会写：

//Stay at Validate state
        var marketPriceProcessingMachine = new MarketPriceProcessingMachine();

        if (marketPriceProcessingMachine.Permitted(Trigger.Validated))
                       marketPriceProcessingMachine.Fire(Trigger.Validated);
        //else 
        // ...

简而言之，如果我需要使用if-else，我从这样的状态机概念中得到了什么好处？如果它是确定性的，为什么它不会自我移动到下一个状态？如果我错了，怎么了？

Answer 1

使用状态机的一个好处是可以减少一个对象可以处于的状态数。我和一个在一个类中有 22 个 bool 标志的人一起工作。有很多 if !(something && !somethingElse || !userClicked) …

这类代码难以阅读、难以调试、难以进行单元测试，并且或多或少无法推断出类的真正状态。22 个布尔标志意味着该类可以位于超过 400 万个州。尝试为此进行单元测试...

状态机可以降低代码的复杂性，但它几乎总是会使新项目开始时变得更加复杂。然而，从长远来看，我发现整体复杂性最终整体较低。这是因为它很容易扩展和添加更多状态，因为可以单独保留已经定义的状态。

多年来，我发现 OOP 和状态机通常是相同的两个方面。而且我还发现 OOP 很难，而且很难做到“正确”。

我认为状态机不应该对对象的外部可见，包括它的触发器。您很可能希望拥有公共只读状态属性。

我设计类的方式是调用者不能直接改变状态，或者让调用者直接调用 Fire 方法。相反，我使用作为动作的动词的方法，例如 Validate()。

您的工作流程需要条件，但您可以自由选择放置它们的位置。我建议将业务逻辑与状态机配置分开。我认为这使状态机更易于阅读。

这样的事情怎么样：

namespace ConsoleApp1
{
    using Stateless;
    using System;

    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Console.WriteLine("Press Q to stop validating events");
            ConsoleKeyInfo c;

            do
            {
                var mpe = new MarketPriceEvent();
                mpe.Validate();
                c = Console.ReadKey();

            } while (c.Key != ConsoleKey.Q);
        }
    }

    public class MarketPriceEvent
    {
        public void Validate()
        {
            _machine.Fire(Trigger.Validate);
        }

        public enum State { Validate, Compare2, ErrorAuditing, Compare1, Storing }
        private enum Trigger { Validate, CompareOneOk, CompareTwoOk, Error, }

        private readonly StateMachine<State, Trigger> _machine;
        public MarketPriceEvent()
        {
            _machine = new StateMachine<State, Trigger>(State.Validate);

            _machine.Configure(State.Validate)
                .Permit(Trigger.Validate, State.Compare1);

            _machine.Configure(State.Compare1)
                .OnEntry(DoEventValidation)
                .Permit(Trigger.CompareOneOk, State.Compare2)
                .Permit(Trigger.Error, State.ErrorAuditing);

            _machine.Configure(State.Compare2)
                .OnEntry(DoEventValidationAgainstResource2)
                .Permit(Trigger.CompareTwoOk, State.Storing)
                .Permit(Trigger.Error, State.ErrorAuditing);

            _machine.Configure(State.Storing)
                .OnEntry(HandleStoring);

            _machine.Configure(State.ErrorAuditing)
                .OnEntry(HandleError);
        }

        private void DoEventValidation()
        {
            // Business logic goes here
            if (isValid())
                _machine.Fire(Trigger.CompareOneOk);
            else
                _machine.Fire(Trigger.Error);
        }

        private void DoEventValidationAgainstResource2()
        {
            // Business logic goes here
            if (isValid())
                _machine.Fire(Trigger.CompareTwoOk);
            else
                _machine.Fire(Trigger.Error);
        }
        private bool isValid()
        {
            // Returns false every five seconds...
            return (DateTime.UtcNow.Second % 5) != 0;
        }

        private void HandleStoring()
        {
            Console.WriteLine("Awesome, validation OK!");
        }

        private void HandleError()
        {
            Console.WriteLine("Oh noes, validation failed!");
        }

    }
}