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Java状态机

news 来源：原创 2025/9/21 5:34:26

1. 概念

在Java的应用开发里面，应该会有不少的人接触到一个业务场景下，一个数据的状态会发生多种变化，最经典的例子例如订单，当然还有像用户的状态变化（冻结，销户等），文章的状态变化（已发布，草稿等）。像这些具有多种状态的事物，如果我们不进行一些措施来进行维护和扩展的话，那么将会导致状态越难越难以管理，而且对状态的转变也会越来越难以定义。

那么讲出了它现在存在的问题，也就能大概知道本文要讲的是主要内容是什么了。没错，状态机就是用来规范使用状态的各种变化的一种产物。

可能大家还不清楚这个玩意为什么产生，我给大家一个场景，如果没有一种严格的状态机控制，那么像订单这种，我们是不是可以直接从已下单的状态直接推进到已发货的状态，而越过中间的支付等等的中间状态。这显然是有问题的。

在状态机当中，具有四个概念，用来控制状态的变化。一种状态需要迁移到下一种状态，一定是经过某种行为或者事件转化到下一个状态。所以这也就成为了状态机的核心概念。

状态（States）：代表系统可能处于的各种状态，例如 "已下单"、"已支付"、"已发货" 等。
事件（Events）：触发状态转换的事件，例如 "下单"、"支付"、"发货" 等。
动作（Actions）：在状态转换发生时执行的操作或行为。
转换（Transitions）：定义状态之间的转换规则，即在某个事件发生时，系统从一个状态转换到另一个状态的规则

2. 定义状态机

我们可以定义一个状态机，并声明两个变量，一个用来记录状态变化的记录，一个用来记录要经过下一个状态需要的源状态与事件。在生成一个状态机的过程，我们将记录他需要变化的所有的状态，事件以及转换。

public class StateMachine {private Map<String,String> translatedTransitionsMap = new HashMap<>();private Set<String> translatedTransitions = new HashSet<>();private static final String DEFAULT_DELIMITER = "->";public StateMachine(Transition[] transitions){for (Transition transition : transitions) {translatedTransitions.add(transition.getFrom() + DEFAULT_DELIMITER +transition.getEvent() + DEFAULT_DELIMITER+ transition.getTo());if(translatedTransitionsMap.containsKey(transition.getFrom() + DEFAULT_DELIMITER + transition.getEvent())){throw new RuntimeException("Duplicate transition found: " +transition.getFrom() +DEFAULT_DELIMITER +transition.getAction());}translatedTransitionsMap.put(transition.getFrom() + DEFAULT_DELIMITER + transition.getEvent(),transition.getTo());}}public String getNextState(String from, String event){return translatedTransitionsMap.get(from + DEFAULT_DELIMITER + event);}public boolean checkTransitions(String from, String even){return translatedTransitions.contains(from + DEFAULT_DELIMITER + event);}}

过渡类的内容为

@Data
@AllArgsConstructor
@NoArgsConstructor
public class Transition {/*** 起始状态*/private String from;/*** 动作*/private String even;/*** 目标状态*/private String to;}

3. 生成一个状态机

我们此次以订单举例，生成一个订单的状态机

public class OrderStatusModel {private static StateMachine ORDEER_STATEMACHINE;static {ORDEER_STATEMACHINE = new StateMachine(new Transition[]{new Transition(TradeStatusEnum.NEW.getStatus(), TradeEventEnum.CONFIRM.name(), TradeStatusEnum.WAIT_PAY.getStatus()),new Transition(TradeStatusEnum.NEW.getStatus(), TradeEventEnum.CANCEL.name(), TradeStatusEnum.CLOSED.getStatus()),new Transition(TradeStatusEnum.WAIT_PAY.getStatus(), TradeEventEnum.PAY.name(), TradeStatusEnum.PAY_SUCCESS.getStatus()),new Transition(TradeStatusEnum.WAIT_PAY.getStatus(), TradeEventEnum.PAY_CANCEL.name(), TradeStatusEnum.CANCELLED.getStatus()),new Transition(TradeStatusEnum.PAY_SUCCESS.getStatus(), TradeEventEnum.CONFIRM_SUCCESS.name(), TradeStatusEnum.COMPLETED.getStatus())});}public static String getTargetStatus(TradeStatusEnum currentStatus, TradeEventEnum tradeEventEnum) {return ORDEER_STATEMACHINE.getNextState(currentStatus.getStatus(), tradeEventEnum.name());}}

订单状态枚举

@Getter
public enum TradeStatusEnum {/*** 新建订单*/NEW("NEW", "新建订单"),/*** 锁单成功-待支付状态*/WAIT_PAY("WAIT_PAY", "待支付"),/*** 支付成功*/PAY_SUCCESS("PAY_SUCCESS", "支付成功"),/*** 已完成*/COMPLETED("COMPLETED","已完成"),/*** 已取消*/CANCELLED("CANCELLED","已取消"),/*** 订单关闭*/CLOSED("CLOSED","订单关闭");private String status;private String desc;TradeStatusEnum(String status, String desc) {this.status = status;this.desc = desc;}
}

订单事件

public enum TradeEventEnum {/*** 订单确认*/CONFIRM,/*** 取消订单*/CANCEL,/*** 支付*/PAY,/*** 支付取消*/PAY_CANCEL,/*** 订单确认成功*/CONFIRM_SUCCESS,/*** 订单完成*/FINISH
}

4. 使用

@Data
public class TradeOrder {private String orderId;private String status;private double price;public TradeOrder confirm(TradeCreateRequest request) {this.setStatus(OrderStatusModel.getTargetStatus(request.getTradeStatus(), TradeEventEnum.CONFIRM));return this;}public TradeOrder pay(TradeWaitPayRequest request) {this.setStatus(OrderStatusModel.getTargetStatus(request.getTradeStatus(), TradeEventEnum.CANCEL));return this;}
}

传参为

public class TradeCreateRequest extends BaseResquest{@Overridepublic TradeStatusEnum getTradeStatus(){return TradeStatusEnum.NEW;}
}

public abstract class BaseResquest {abstract TradeStatusEnum getTradeStatus();
}

目录

1. 概念

2. 定义状态机

3. 生成一个状态机

4. 使用

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