状态机简介

1.1 定义

我们先来给出状态机的基本定义。一句话：

状态机是有限状态自动机的简称，是现实事物运行规则抽象而成的一个数学模型。

先来解释什么是“状态”（ State ）。现实事物是有不同状态的，例如一个自动门，就有 open 和 closed 两种状态。我们通常所说的状态机是有限状态机，也就是被描述的事物的状态的数量是有限个，例如自动门的状态就是两个 open 和 closed 。

状态机，也就是 State Machine ，不是指一台实际机器，而是指一个数学模型。说白了，一般就是指一张状态转换图。例如，根据自动门的运行规则，我们可以抽象出下面这么一个图。

自动门有两个状态，open 和 closed ，closed 状态下，如果读取开门信号，那么状态就会切换为 open 。open 状态下如果读取关门信号，状态就会切换为 closed 。

状态机的全称是有限状态自动机，自动两个字也是包含重要含义的。给定一个状态机，同时给定它的当前状态以及输入，那么输出状态时可以明确的运算出来的。例如对于自动门，给定初始状态 closed ，给定输入“开门”，那么下一个状态时可以运算出来的。

这样状态机的基本定义我们就介绍完毕了。重复一下：状态机是有限状态自动机的简称，是现实事物运行规则抽象而成的一个数学模型。

1.2 四大概念

下面来给出状态机的四大概念。

第一个是 State ，状态。一个状态机至少要包含两个状态。例如上面自动门的例子，有 open 和 closed 两个状态。

第二个是 Event ，事件。事件就是执行某个操作的触发条件或者口令。对于自动门，“按下开门按钮”就是一个事件。

第三个是 Action ，动作。事件发生以后要执行动作。例如事件是“按开门按钮”，动作是“开门”。编程的时候，一个 Action 一般就对应一个函数。

第四个是 Transition ，变换。也就是从一个状态变化为另一个状态。例如“开门过程”就是一个变换。

2 DSL

2.1 DSL

DSL是一种工具，它的核心价值在于，它提供了一种手段，可以更加清晰地就系统某部分的意图进行沟通。

这种清晰并非只是审美追求。一段代码越容易看懂，就越容易发现错误，也就越容易对系统进行修改。因此，我们鼓励变量名要有意义，文档要写清楚，代码结构要写清晰。基于同样的理由，我们应该也鼓励采用DSL。

按照定义来说，DSL是针对某一特定领域，具有受限表达性的一种计算机程序设计语言。

这一定义包含3个关键元素：

语言性（language nature）：DSL是一种程序设计语言，因此它必须具备连贯的表达能力——不管是一个表达式还是多个表达式组合在一起。

受限的表达性（limited expressiveness）：通用程序设计语言提供广泛的能力：支持各种数据、控制，以及抽象结构。这些能力很有用，但也会让语言难于学习和使用。DSL只支持特定领域所需要特性的最小集。使用DSL，无法构建一个完整的系统，相反，却可以解决系统某一方面的问题。

针对领域（domain focus）：只有在一个明确的小领域下，这种能力有限的语言才会有用。这个领域才使得这种语言值得使用。

比如正则表达式，/\\d{3}-\\d{3}-\\d{4}/就是一个典型的DSL，解决的是字符串匹配这个特定领域的问题。

2.2 DSL的分类

按照类型，DSL可以分为三类：内部DSL（Internal DSL）、外部DSL（External DSL）、以及语言工作台（Language Workbench）。

Internal DSL是一种通用语言的特定用法。用内部DSL写成的脚本是一段合法的程序，但是它具有特定的风格，而且只用到了语言的一部分特性，用于处理整个系统一个小方面的问题。 用这种DSL写出的程序有一种自定义语言的风格，与其所使用的宿主语言有所区别。例如我们的状态机就是Internal DSL，它不支持脚本配置，使用的时候还是Java语言，但并不妨碍它也是DSL。

builder.externalTransition().from(States.STATE1).to(States.STATE2).on(Events.EVENT1).when(checkCondition()).perform(doAction());

External DSL是一种“不同于应用系统主要使用语言”的语言。外部DSL通常采用自定义语法，不过选择其他语言的语法也很常见（XML就是一个常见选 择）。比如像Struts和Hibernate这样的系统所使用的XML配置文件。

Workbench是一个专用的IDE，简单点说，工作台是DSL的产品化和可视化形态。

三个类别DSL从前往后是有一种递进关系，Internal DSL最简单，实现成本也低，但是不支持“外部配置”。Workbench不仅实现了配置化，还实现了可视化，但是实现成本也最高。他们的关系如下图所示：

2.3 DSL示例

2.3.1 内部DSL示例

HTML: 通过自然语言编写

在Groovy中，通过DSL可以用易读的写法生成XML

defs=newStringWriter()defxml=newMarkupBuilder(s)xml.html{
head{
title("Hello-DSL"