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Spring StateMachine框架可能對于大部分使用Spring的開發(fā)者來說還比較生僻，該框架目前差不多也才剛滿一歲多。它的主要功能是幫助開發(fā)者簡化狀態(tài)機的開發(fā)過程，讓狀態(tài)機結(jié)構(gòu)更加層次化。前幾天剛剛發(fā)布了它的第三個Release版本1.2.0，其中增加了對Spring Boot的自動化配置，既然一直在寫Spring Boot的教程，所以干脆就將該內(nèi)容也納入進來吧，希望對有需求的小伙伴有一定的幫助。

快速入門

依照之前的風格，我們通過一個簡單的示例來對Spring StateMachine有一個初步的認識。假設(shè)我們需要實現(xiàn)一個訂單的相關(guān)流程，其中包括訂單創(chuàng)建、訂單支付、訂單收貨三個動作。

下面我們來詳細的介紹整個實現(xiàn)過程：

創(chuàng)建一個Spring Boot的基礎(chǔ)工程，并在pom.xml中加入spring-statemachine-core的依賴，具體如下：

  <parent>
      <groupId>org.springframework.boot</groupId>
      <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
      <version>1.3.7.RELEASE</version>
      <relativePath/> 
  </parent>

  <dependencies>
      <dependency>
          <groupId>org.springframework.boot</groupId>
          <artifactId>spring-boot-starter</artifactId>
      </dependency>
      <dependency>
          <groupId>org.springframework.statemachine</groupId>
          <artifactId>spring-statemachine-core</artifactId>
          <version>1.2.0.RELEASE</version>
      </dependency>
  </dependencies>

根據(jù)上面所述的訂單需求場景定義狀態(tài)和事件枚舉，具體如下：
```
public enum States {
    UNPAID,                 // 待支付
    WAITING_FOR_RECEIVE,    // 待收貨
    DONE                    // 結(jié)束
}

public enum Events {
    PAY,        // 支付
    RECEIVE     // 收貨
}
```
其中共有三個狀態(tài)（待支付、待收貨、結(jié)束）以及兩個引起狀態(tài)遷移的事件（支付、收貨），其中支付事件PAY會觸發(fā)狀態(tài)從待支付UNPAID狀態(tài)到待收貨WAITING_FOR_RECEIVE狀態(tài)的遷移，而收貨事件RECEIVE會觸發(fā)狀態(tài)從待收貨WAITING_FOR_RECEIVE狀態(tài)到結(jié)束DONE狀態(tài)的遷移。

創(chuàng)建狀態(tài)機配置類：

@Configuration
@EnableStateMachine
public class StateMachineConfig extends EnumStateMachineConfigurerAdapter<States, Events> {

    private Logger logger = LoggerFactory.getLogger(getClass());

    @Override
    public void configure(StateMachineStateConfigurer<States, Events> states)
            throws Exception {
        states
            .withStates()
                .initial(States.UNPAID)   
                .states(EnumSet.allOf(States.class));
    }

    @Override
    public void configure(StateMachineTransitionConfigurer<States, Events> transitions)
            throws Exception {
        transitions
            .withExternal()
                .source(States.UNPAID).target(States.WAITING_FOR_RECEIVE)
                .event(Events.PAY)
                .and()
            .withExternal()
                .source(States.WAITING_FOR_RECEIVE).target(States.DONE)
                .event(Events.RECEIVE);
    }

    @Override
    public void configure(StateMachineConfigurationConfigurer<States, Events> config)
            throws Exception {
        config
            .withConfiguration()
                .listener(listener());
    }

    @Bean
    public StateMachineListener<States, Events> listener() {
        return new StateMachineListenerAdapter<States, Events>() {

            @Override
            public void transition(Transition<States, Events> transition) {
                if(transition.getTarget().getId() == States.UNPAID) {
                    logger.info("訂單創(chuàng)建，待支付");
                    return;
                }

                if(transition.getSource().getId() == States.UNPAID
                        && transition.getTarget().getId() == States.WAITING_FOR_RECEIVE) {
                    logger.info("用戶完成支付，待收貨");
                    return;
                }

                if(transition.getSource().getId() == States.WAITING_FOR_RECEIVE
                        && transition.getTarget().getId() == States.DONE) {
                    logger.info("用戶已收貨，訂單完成");
                    return;
                }
            }

        };
    }

}

在該類中定義了較多配置內(nèi)容，下面對這些內(nèi)容一一說明：

@EnableStateMachine注解用來啟用Spring StateMachine狀態(tài)機功能
configure(StateMachineStateConfigurer<States, Events> states)方法用來初始化當前狀態(tài)機擁有哪些狀態(tài)，其中initial(States.UNPAID)定義了初始狀態(tài)為UNPAID，states(EnumSet.allOf(States.class))則指定了使用上一步中定義的所有狀態(tài)作為該狀態(tài)機的狀態(tài)定義。
```
    @Override
    public void configure(StateMachineStateConfigurer<States, Events> states)
            throws Exception {
        // 定義狀態(tài)機中的狀態(tài)
        states
            .withStates()
                .initial(States.UNPAID) // 初始狀態(tài)
                .states(EnumSet.allOf(States.class));
    }
```

configure(StateMachineTransitionConfigurer<States, Events> transitions)方法用來初始化當前狀態(tài)機有哪些狀態(tài)遷移動作，其中命名中我們很容易理解每一個遷移動作，都有來源狀態(tài)source，目標狀態(tài)target以及觸發(fā)事件event。

    @Override
    public void configure(StateMachineTransitionConfigurer<States, Events> transitions)
            throws Exception {
        transitions
            .withExternal()
                .source(States.UNPAID).target(States.WAITING_FOR_RECEIVE)// 指定狀態(tài)來源和目標
                .event(Events.PAY)  // 指定觸發(fā)事件
                .and()
            .withExternal()
                .source(States.WAITING_FOR_RECEIVE).target(States.DONE)
                .event(Events.RECEIVE);
    }

configure(StateMachineConfigurationConfigurer<States, Events> config)方法為當前的狀態(tài)機指定了狀態(tài)監(jiān)聽器，其中listener()則是調(diào)用了下一個內(nèi)容創(chuàng)建的監(jiān)聽器實例，用來處理各個各個發(fā)生的狀態(tài)遷移事件。
```
    @Override
    public void configure(StateMachineConfigurationConfigurer<States, Events> config)
            throws Exception {
        config
            .withConfiguration()
                .listener(listener());  // 指定狀態(tài)機的處理監(jiān)聽器
    }
```
StateMachineListener<States, Events> listener()方法用來創(chuàng)建StateMachineListener狀態(tài)監(jiān)聽器的實例，在該實例中會定義具體的狀態(tài)遷移處理邏輯，上面的實現(xiàn)中只是做了一些輸出，實際業(yè)務場景會會有更負責的邏輯，所以通常情況下，我們可以將該實例的定義放到獨立的類定義中，并用注入的方式加載進來。

創(chuàng)建應用主類來完成整個流程：

@SpringBootApplication
public class Application implements CommandLineRunner {

  public static void main(String[] args) {
      SpringApplication.run(Application.class, args);
  }

  @Autowired
  private StateMachine<States, Events> stateMachine;

  @Override
  public void run(String... args) throws Exception {
      stateMachine.start();
      stateMachine.sendEvent(Events.PAY);
      stateMachine.sendEvent(Events.RECEIVE);
  }

}

在run函數(shù)中，我們定義了整個流程的處理過程，其中start()就是創(chuàng)建這個訂單流程，根據(jù)之前的定義，該訂單會處于待支付狀態(tài)，然后通過調(diào)用sendEvent(Events.PAY)執(zhí)行支付操作，最后通過掉用sendEvent(Events.RECEIVE)來完成收貨操作。在運行了上述程序之后，我們可以在控制臺中獲得類似下面的輸出內(nèi)容：

INFO 2312 --- [           main] eConfig$$EnhancerBySpringCGLIB$$a05acb3d : 訂單創(chuàng)建，待支付
INFO 2312 --- [           main] o.s.s.support.LifecycleObjectSupport     : started org.springframework.statemachine.support.DefaultStateMachineExecutor@1d2290ce
INFO 2312 --- [           main] o.s.s.support.LifecycleObjectSupport     : started DONE UNPAID WAITING_FOR_RECEIVE  / UNPAID / uuid=c65ec0aa-59f9-4ffb-a1eb-88ec902369b2 / id=null
INFO 2312 --- [           main] eConfig$$EnhancerBySpringCGLIB$$a05acb3d : 用戶完成支付，待收貨
INFO 2312 --- [           main] eConfig$$EnhancerBySpringCGLIB$$a05acb3d : 用戶已收貨，訂單完成

其中包括了狀態(tài)監(jiān)聽器中對各個狀態(tài)遷移做出的處理。

通過上面的例子，我們可以對如何使用Spring StateMachine做如下小結(jié)：

定義狀態(tài)和事件枚舉
為狀態(tài)機定義使用的所有狀態(tài)以及初始狀態(tài)
為狀態(tài)機定義狀態(tài)的遷移動作
為狀態(tài)機指定監(jiān)聽處理器

狀態(tài)監(jiān)聽器

通過上面的入門示例以及最后的小結(jié)，我們可以看到使用Spring StateMachine來實現(xiàn)狀態(tài)機的時候，代碼邏輯變得非常簡單并且具有層次化。整個狀態(tài)的調(diào)度邏輯主要依靠配置方式的定義，而所有的業(yè)務邏輯操作都被定義在了狀態(tài)監(jiān)聽器中，其實狀態(tài)監(jiān)聽器可以實現(xiàn)的功能遠不止上面我們所述的內(nèi)容，它還有更多的事件捕獲，我們可以通過查看StateMachineListener接口來了解它所有的事件定義：

public interface StateMachineListener<S,E> {

    void stateChanged(State<S,E> from, State<S,E> to);

    void stateEntered(State<S,E> state);

    void stateExited(State<S,E> state);

    void eventNotAccepted(Message<E> event);

    void transition(Transition<S, E> transition);

    void transitionStarted(Transition<S, E> transition);

    void transitionEnded(Transition<S, E> transition);

    void stateMachineStarted(StateMachine<S, E> stateMachine);

    void stateMachineStopped(StateMachine<S, E> stateMachine);

    void stateMachineError(StateMachine<S, E> stateMachine, Exception exception);

    void extendedStateChanged(Object key, Object value);

    void stateContext(StateContext<S, E> stateContext);

}

注解監(jiān)聽器

對于狀態(tài)監(jiān)聽器，Spring StateMachine還提供了優(yōu)雅的注解配置實現(xiàn)方式，所有StateMachineListener接口中定義的事件都能通過注解的方式來進行配置實現(xiàn)。比如，我們可以將之前實現(xiàn)的狀態(tài)監(jiān)聽器用注解配置來做進一步的簡化：

@WithStateMachine
public class EventConfig {

    private Logger logger = LoggerFactory.getLogger(getClass());

    @OnTransition(target = "UNPAID")
    public void create() {
        logger.info("訂單創(chuàng)建，待支付");
    }

    @OnTransition(source = "UNPAID", target = "WAITING_FOR_RECEIVE")
    public void pay() {
        logger.info("用戶完成支付，待收貨");
    }

    @OnTransition(source = "WAITING_FOR_RECEIVE", target = "DONE")
    public void receive() {
        logger.info("用戶已收貨，訂單完成");
    }

}

上述代碼實現(xiàn)了與快速入門中定義的listener()方法創(chuàng)建的監(jiān)聽器相同的功能，但是由于通過注解的方式配置，省去了原來事件監(jiān)聽器中各種if的判斷，使得代碼顯得更為簡潔，擁有了更好的可讀性。

本文完整示例：

開源中國：http://git.oschina.net/didispace/SpringBoot-Learning/tree/master/Chapter6-1-1
GitHub：https://github.com/dyc87112/SpringCloud-Learning/tree/master/Chapter6-1-1

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