Erlang OTP設計原則Gen_Fsm行為


  1. Fsm 稱為 有限狀態機,舉個例子,游戲中的怪物稱為NPC,NPC一般有幾種狀態,比如:靜止,移動,死亡,被攻擊,攻擊英雄等等幾個有限的狀態,那么我們就可以有限狀態機實現NPC的狀態變更。

  一個有限狀態機可以用一個關系式來描述,State(靜止狀態S1) x Event(英雄進入視野范圍事件E) -> Actions(開始移動動作A), State(移動狀態S2)

  解釋如下:當一個NPC處於靜止狀態S1,有一個英雄進入NPC視野范圍時E,會觸發NPC開始移動動作A,並且NPC轉變狀態為移動狀態S2

  對於一個用 gen_fsm 行為實現的FSM來說,狀態轉換規則被寫為符合如下約定的一系列Erlang函數:

StateName( Event, StateData ) ->

    .. 這里放動作的代碼 ...

    { next_state, StateName', StateData' }

  2. 接下來我們來看個例子,游戲中NPC狀態變化,當然我做了很大的簡化,真正游戲中的邏輯比這復雜的多。這里我只是為了說明,erlang OTP設計原則中的gen_fsm如何使用,代碼如下:

-module(npc).

-behaviour(gen_fsm).

%% API
-export([start_link/0]).

%% gen_fsm callbacks
-export([init/1, static/2, moving/2, handle_event/3,
	 handle_sync_event/4, handle_info/3, terminate/3, code_change/4]).

-export([hero_join/0, hero_leave/0]).

-define(SERVER, ?MODULE).

-record(npc, {state}).

start_link() ->
    gen_fsm:start_link({local, ?SERVER}, ?MODULE, [], []).

%% 初始化NPC為靜止狀態
init([]) ->
    io:format("init...~n"),
    State = #npc{state = static},
    io:format("init State: ~p~n", [State]),
   {ok, static, State}.

%% 英雄進入視野
hero_join() ->
    gen_fsm:send_event(?SERVER, hero_join).

%% 英雄離開視野
hero_leave() ->
    gen_fsm:send_event(?SERVER, hero_leave).

%% 靜止狀態下,接受來自客戶端的事件
static(Event, State) ->
    case Event of
	hero_join -> %% 英雄進入視野
	    do_moving(), %% 執行動作
	    NewState = State#npc{state = moving},
	    io:format("npc set state: ~p~n", [NewState]),
	    {next_state, moving, NewState}
    end.

%% 移動狀態下,接受來自客戶端的事件
moving(Event, State) ->
    case Event of
	hero_leave -> %% 英雄離開視野
	    do_static(), %% 執行動作
	    NewState = State#npc{state = static},
	    io:format("npc set state: ~p~n", [NewState]),
	    {next_state, static, NewState}
    end.

handle_event(_Event, StateName, State) ->
    {next_state, StateName, State}.

handle_sync_event(_Event, _From, StateName, State) ->
    Reply = ok,
    {reply, Reply, StateName, State}.

handle_info(_Info, StateName, State) ->
    {next_state, StateName, State}.

terminate(_Reason, _StateName, _State) ->
    ok.

code_change(_OldVsn, StateName, State, _Extra) ->
    {ok, StateName, State}.

%% NPC 開始移動,進入移動狀態
do_moving() ->
    io:format("npc beigin moving...~n").

%% NPC 停止移動,進入靜止狀態
do_static() ->
    io:format("npc stop moving, join static...~n").

   代碼注釋比較詳細,接下來可以通過運行代碼,來好好理解下這個例子,

  1. 首先,調用 npc:start_link(). 來初始化NPC服務;這個時候NPC處於靜止狀態 static;

  2. 當npc處於靜止狀態時,我們通過調用 npc:hero_join().來表示有一個俠客進入NPC的視野,那么這個時候gen_fsm會默認調用當前gen_fsm處於的狀態,也就是static的處理方法,也就是 static(Event, State) 這個函數,這邊可能比較繞,我已經盡量去用直白的語言來表達,能力有限,大家多思考下,呵呵;

  3. 當處理 static 函數時,Event 這個變量,就是 gen_fsm:send_event(?SERVER, hero_join). hero_join,緊接着執行對應的動作,在這里也就是 do_moving(),開始移動;

  4. 最后,我們需要返回 {next_state, moving, NewState} 讓gen_fsm進入下一個狀態,也就是 moving 狀態;

  5. 當npc處於移動時,我們通過調用 npc:hero_leave(). 來表示 該俠客移動NPC的視野,那么對應的 moving(Event, State) 函數就會被調用,其他的處理與 static 時的處理是類似的,這里就不重復表述了。

  這個例子還有一些函數,我沒有講到,希望在以后的教程來跟大家分享,謝謝。

 

 

 


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