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不知道你有沒(méi)有遇到代碼邏輯特別復(fù)雜的情況，需要很多的 if else 來(lái)判斷，每種情況有自己的邏輯。這樣的 if else 特別多以后，閱讀代碼和繼續(xù)迭代都變得很困難。如果你遇到這種代碼，會(huì)怎么優(yōu)化呢?

本文就提供一種思路，通過(guò)狀態(tài)機(jī)來(lái)簡(jiǎn)化復(fù)雜的 if else 代碼邏輯。

讀完本文，你會(huì)了解到：

• 什么是狀態(tài)機(jī)
• 什么是狀態(tài)自動(dòng)機(jī)
• typescript 源碼是怎么利用狀態(tài)機(jī)使流程更清晰的
• 詞法分析中的狀態(tài)機(jī)
• 業(yè)務(wù)代碼中如何使用狀態(tài)機(jī)

什么是狀態(tài)機(jī)

當(dāng)處理的情況特別多，我們把每種情況的處理邏輯封裝成一個(gè)狀態(tài)，然后不同情況之間的轉(zhuǎn)換變成狀態(tài)的轉(zhuǎn)換。這種代碼組織形式就是狀態(tài)機(jī)。

當(dāng)每個(gè)狀態(tài)知道輸入某一段內(nèi)容時(shí)轉(zhuǎn)到哪一個(gè)狀態(tài)，在一個(gè)循環(huán)內(nèi)自動(dòng)進(jìn)行狀態(tài)的流轉(zhuǎn)和不同狀態(tài)的處理，這種叫做狀態(tài)自動(dòng)機(jī)(automation)，如果一個(gè)狀態(tài)在一種輸入下只有一個(gè)后續(xù)狀態(tài)，這種就叫做確定性有限狀態(tài)自動(dòng)機(jī)(DFA)。

狀態(tài)之間的流轉(zhuǎn)可以通過(guò)狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖來(lái)表示。

typescript 源碼中的狀態(tài)機(jī)

typescript compiler 就是通過(guò)狀態(tài)機(jī)來(lái)組織整個(gè)編譯流程的：

首先 tsc 劃分了很多狀態(tài)，每種狀態(tài)處理一種邏輯。比如：

• CreateProgram 把源碼 parse 成 ast
• SyntaxDiagnostics 處理語(yǔ)法錯(cuò)誤
• SemanticDiagnostics 處理語(yǔ)義錯(cuò)誤
• Emit 生成目標(biāo)代碼

typescript 就通過(guò)這種狀態(tài)的修改來(lái)完成不同處理邏輯的流轉(zhuǎn)，如果處理到結(jié)束狀態(tài)就代表流程結(jié)束。

這樣使得整體流程可以很輕易的擴(kuò)展和修改，比如想擴(kuò)展一個(gè)階段，只要增加一個(gè)狀態(tài)，想修改某種狀態(tài)的處理邏輯，只需要修改下?tīng)顟B(tài)機(jī)的該狀態(tài)的轉(zhuǎn)向。而不是大量的 if else 混雜在一起，難以擴(kuò)展和修改。

可以看到，狀態(tài)機(jī)使得 typescript 的編譯步驟可以靈活的擴(kuò)展和修改。

詞法分析中的狀態(tài)機(jī)

其實(shí)狀態(tài)機(jī)最常用的地方是用于詞法分析，因?yàn)槊總€(gè) token 都是一種處理情況，自然會(huì)有很多 if else。

像下面這樣用 if else 來(lái)做分詞自然也可以，這是 wenyan 的詞法分析邏輯，但是代碼很難維護(hù)。

更好的做法是使用狀態(tài)機(jī)(DFA)來(lái)做分詞，把每一種 token 的處理封裝成一個(gè)狀態(tài)。通過(guò)邊界條件的判斷來(lái)做狀態(tài)流轉(zhuǎn)，比如某個(gè) wxml parser 分了這些狀態(tài)：

每種狀態(tài)處理一種情況的 token 的識(shí)別：

通過(guò)狀態(tài)的變化驅(qū)動(dòng)處理邏輯的流轉(zhuǎn)：

這樣不斷的進(jìn)行各狀態(tài)之間的流轉(zhuǎn)，當(dāng)處理到字符串的末尾的時(shí)候，就完成了所有的分詞。

業(yè)務(wù)代碼中的狀態(tài)機(jī)

業(yè)務(wù)代碼中當(dāng)遇到各種 if else 的判斷的時(shí)候同樣可以用狀態(tài)機(jī)來(lái)優(yōu)化。把每種情況封裝成一個(gè)狀態(tài)，通過(guò)某一種條件觸發(fā)狀態(tài)的流轉(zhuǎn)，然后在狀態(tài)機(jī)里面選擇不同的狀態(tài)處理邏輯進(jìn)行處理。

不管是游戲中不同狀態(tài)做不同的處理邏輯，還是在 ui 項(xiàng)目中不同狀態(tài)做不同的渲染，當(dāng)代碼邏輯復(fù)雜時(shí)，難免會(huì)有很多 if else，這時(shí)候都可以用狀態(tài)機(jī)的思路來(lái)做優(yōu)化。

這樣，當(dāng)后續(xù)擴(kuò)展處理邏輯、修改不同條件下的處理邏輯都變得簡(jiǎn)單和清晰很多。

總結(jié)

我們首先明確了狀態(tài)機(jī)的概念：通過(guò)不同狀態(tài)封裝不同情況的處理邏輯，通過(guò)狀態(tài)的修改來(lái)完成處理邏輯之間的流轉(zhuǎn)。

如果每種狀態(tài)都知道下一個(gè)狀態(tài)是什么，在一個(gè)循環(huán)內(nèi)自動(dòng)完成狀態(tài)流轉(zhuǎn)的狀態(tài)機(jī)，就是狀態(tài)自動(dòng)機(jī)，當(dāng)狀態(tài)為有限個(gè)時(shí)，就是有限狀態(tài)自動(dòng)機(jī)(DFA)。

typescript compiler 就是通過(guò)狀態(tài)自動(dòng)機(jī)來(lái)進(jìn)行處理，封裝了很多個(gè)狀態(tài)，每個(gè)狀態(tài)知道下一個(gè)狀態(tài)是什么，直到處理到終止?fàn)顟B(tài)，就結(jié)束編譯。

詞法分析中一般會(huì)使用有限狀態(tài)自動(dòng)機(jī)(DFA)來(lái)處理，不同 token 用不同的狀態(tài)來(lái)處理，通過(guò)輸入字符的不同來(lái)做狀態(tài)的流轉(zhuǎn)，處理完字符串就完成了分詞。

業(yè)務(wù)代碼中也經(jīng)常會(huì)有不同情況做不同的處理，這些情況在一定的條件時(shí)會(huì)做轉(zhuǎn)換的場(chǎng)景，比如類似開(kāi)始、暫停、結(jié)束、重新開(kāi)始這種。這種代碼就很適合用狀態(tài)機(jī)來(lái)優(yōu)化，不然會(huì)有很多的 if else。

總之，當(dāng)邏輯可以劃分為不同的情況，各種情況之間會(huì)相互轉(zhuǎn)換的時(shí)候就可以用狀態(tài)機(jī)來(lái)優(yōu)化，能夠免去大量的 if else，并且代碼的可讀性、可擴(kuò)展性、可維護(hù)性都會(huì)有一個(gè)很大的提升。

希望這篇文章能夠讓你知道狀態(tài)機(jī)是什么，什么時(shí)候可以用狀態(tài)機(jī)，狀態(tài)機(jī)可以帶來(lái)哪些提升，真正在代碼中用起來(lái)。