状态机,也称状态转换图,是指一种模型,通过描述对象在不同状态下的行为来表示对象的行为。状态机通常由起始状态、结束状态、状态转换、动作等组成。
起始状态即对象最初的状态,结束状态指对象最终的状态,状态转换描述对象从一种状态到另一种状态的过程,动作则指状态转换所触发的行为。
根据状态机所表示的对象的不同,可以将状态机分为有限状态自动机和有限状态进程。
有限状态自动机(Finite State Automaton,FSA)又称为有限状态机(Finite State Machine,FSM),是指一个确定形式化的有限状态集合、转移集合、输入字母表、输出字母表和初始状态的五元组。
有限状态进程(Finite State Process,FSP),是基于有限状态自动机和过程演算理论的扩展,不仅考虑输入和输出,还考虑了并发性和并行性等方面,用于建立进程的状态转换图。
状态机具有广泛的应用,比如计算机编程中的状态转换、自然语言分析中的句子结构分析、协议分析中的协议状态描述等。
在计算机编程中,状态机可以被用于设计各种协议、状态转换器、图形界面等。比如一个简单的流程,例如用户注册,可以看做是一个状态机,有初始状态、中间过程,以及结束状态。
状态机可以清晰地表示出对象在不同状态下的行为,方便于人们理解和设计。同时状态机还具有以下优点:
1)简单易懂:状态机可以通过图形化的方式展示,直观明了。
2)通用性强:状态机是一种通用模型,可以用于各种不同领域的建模。
3)易于扩展:状态机模型可以通过增加或修改状态、转移或动作进行扩展或修改,方便于应对需求的变化。