Spring Boot教程(十八)使用Spring StateMachine框架实现状态机

快速入门

依照以前的风格,咱们经过一个简单的示例来对Spring StateMachine有一个初步的认识。假设咱们须要实现一个订单的相关流程,其中包括订单建立、订单支付、订单收货三个动做。html

下面咱们来详细的介绍整个实现过程:spring

 

  • 建立一个Spring Boot的基础工程,并在pom.xml中加入spring-statemachine-core的依赖,具体以下:ide

    <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>

    根据上面所述的订单需求场景定义状态和事件枚举,具体以下:函数

    public enum States {
        UNPAID,                 // 待支付
        WAITING_FOR_RECEIVE,    // 待收货
        DONE                    // 结束
    }
    
    public enum Events {
        PAY,        // 支付
        RECEIVE     // 收货
    }

     

  • 其中共有三个状态(待支付、待收货、结束)以及两个引发状态迁移的事件(支付、收货),其中支付事件PAY会触发状态从待支付UNPAID状态到待收货WAITING_FOR_RECEIVE状态的迁移,而收货事件RECEIVE会触发状态从待收货WAITING_FOR_RECEIVE状态到结束DONE状态的迁移。spring-boot

  • 建立状态机配置类:ui

    @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("订单建立,待支付");
                        return;
                    }
    
                    if(transition.getSource().getId() == States.UNPAID
                            && transition.getTarget().getId() == States.WAITING_FOR_RECEIVE) {
                        logger.info("用户完成支付,待收货");
                        return;
                    }
    
                    if(transition.getSource().getId() == States.WAITING_FOR_RECEIVE
                            && transition.getTarget().getId() == States.DONE) {
                        logger.info("用户已收货,订单完成");
                        return;
                    }
                }
    
            };
        }
    
    }

    在该类中定义了较多配置内容,下面对这些内容一一说明:spa

  • @EnableStateMachine注解用来启用Spring StateMachine状态机功能3d

  • configure(StateMachineStateConfigurer<States, Events> states)方法用来初始化当前状态机拥有哪些状态,其中initial(States.UNPAID)定义了初始状态为UNPAIDstates(EnumSet.allOf(States.class))则指定了使用上一步中定义的全部状态做为该状态机的状态定义。code

    @Override
    public void configure(StateMachineStateConfigurer<States, Events> states)
            throws Exception {
        // 定义状态机中的状态
        states
            .withStates()
                .initial(States.UNPAID)	// 初始状态
                .states(EnumSet.allOf(States.class));
    }

    configure(StateMachineTransitionConfigurer<States, Events> transitions)方法用来初始化当前状态机有哪些状态迁移动做,其中命名中咱们很容易理解每个迁移动做,都有来源状态source,目标状态target以及触发事件eventxml

    @Override
    public void configure(StateMachineTransitionConfigurer<States, Events> transitions)
            throws Exception {
        transitions
            .withExternal()
                .source(States.UNPAID).target(States.WAITING_FOR_RECEIVE)// 指定状态来源和目标
                .event(Events.PAY)	// 指定触发事件
                .and()
            .withExternal()
                .source(States.WAITING_FOR_RECEIVE).target(States.DONE)
                .event(Events.RECEIVE);
    }

    configure(StateMachineConfigurationConfigurer<States, Events> config)方法为当前的状态机指定了状态监听器,其中listener()则是调用了下一个内容建立的监听器实例,用来处理各个各个发生的状态迁移事件。

    @Override
    public void configure(StateMachineConfigurationConfigurer<States, Events> config)
            throws Exception {
        config
            .withConfiguration()
                .listener(listener());	// 指定状态机的处理监听器
    }

     

  • StateMachineListener<States, Events> listener()方法用来建立StateMachineListener状态监听器的实例,在该实例中会定义具体的状态迁移处理逻辑,上面的实现中只是作了一些输出,实际业务场景会会有更负责的逻辑,因此一般状况下,咱们能够将该实例的定义放到独立的类定义中,并用注入的方式加载进来。
  • 建立应用主类来完成整个流程:

    @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);
    	}
    
    }

    run函数中,咱们定义了整个流程的处理过程,其中start()就是建立这个订单流程,根据以前的定义,该订单会处于待支付状态,而后经过调用sendEvent(Events.PAY)执行支付操做,最后经过掉用sendEvent(Events.RECEIVE)来完成收货操做。在运行了上述程序以后,咱们能够在控制台中得到相似下面的输出内容:

    INFO 2312 --- [           main] eConfig$$EnhancerBySpringCGLIB$$a05acb3d : 订单建立,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 : 用户完成支付,待收货
    INFO 2312 --- [           main] eConfig$$EnhancerBySpringCGLIB$$a05acb3d : 用户已收货,订单完成

     

  • 其中包括了状态监听器中对各个状态迁移作出的处理。

  • 经过上面的例子,咱们能够对如何使用Spring StateMachine作以下小结:

  • 定义状态和事件枚举
  • 为状态机定义使用的全部状态以及初始状态
  • 为状态机定义状态的迁移动做
  •  
  • 为状态机指定监听处理器

状态监听器

经过上面的入门示例以及最后的小结,咱们能够看到使用Spring StateMachine来实现状态机的时候,代码逻辑变得很是简单而且具备层次化。整个状态的调度逻辑主要依靠配置方式的定义,而全部的业务逻辑操做都被定义在了状态监听器中,其实状态监听器能够实现的功能远不止上面咱们所述的内容,它还有更多的事件捕获,咱们能够经过查看StateMachineListener接口来了解它全部的事件定义:

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);

}

注解监听器

对于状态监听器,Spring StateMachine还提供了优雅的注解配置实现方式,全部StateMachineListener接口中定义的事件都能经过注解的方式来进行配置实现。好比,咱们能够将以前实现的状态监听器用注解配置来作进一步的简化:

@WithStateMachine
public class EventConfig {

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

    @OnTransition(target = "UNPAID")
    public void create() {
        logger.info("订单建立,待支付");
    }

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

    @OnTransition(source = "WAITING_FOR_RECEIVE", target = "DONE")
    public void receive() {
        logger.info("用户已收货,订单完成");
    }

}

上述代码实现了与快速入门中定义的listener()方法建立的监听器相同的功能,可是因为经过注解的方式配置,省去了原来事件监听器中各类if的判断,使得代码显得更为简洁,拥有了更好的可读性。

源码来源

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