我制作了一个状态机，希望它能利用 Java 中的泛型。目前我看不出有什么方法可以使它工作并获得漂亮 的代码。我确信这个设计问题之前已经被解决过很多次，我正在寻找一些输入。这是一个粗略的轮廓。
class State { ... }
每个不同的状态对象只有一个副本(主要是绑定(bind)到静态最终变量的匿名类)，它具有每个状态的自定义数据。每个状态对象都有一个状态父级(有一个根状态)
class Message { ... }
每条消息都是单独创建的，每条消息都有自定义数据。他们可以相互子类化。有一个根消息类。
class Handler { ... }
每个处理程序只创建一次并处理特定的状态/消息组合。
class StateMachine { ... }
当前跟踪当前状态，以及所有 (State,Message) -> Handler 映射的列表。它还具有其他功能。我试图让这个类保持通用，并使用类型参数对其进行子类化，因为它在我的程序中使用了很多次，并且每次都使用一组不同的 Message/State 的/和 Handler 的。不同的 StateMachine 将为其处理程序提供不同的参数。
让状态机跟踪所有映射。
class StateMachine<MH extends MessageHandler> {
static class Delivery {
final State state;
final Class<? extends Message> msg;
}
HashMap<Delivery, MH> delegateTable;
...
}
class ServerStateMachine extends StateMachine<ServerMessageHandler> {
...
}
允许我为这个特定的状态机自定义处理程序方法。 handler.process 方法的参数可以被覆盖。但是，处理程序不能由消息类型参数化。
问题:这涉及到对每个消息处理程序使用 instanceof 健全性检查(确保它收到它期望的消息)。
让每个消息处理程序按消息类型参数化
class MessageHandler<M extends Message> {
void process(M msg) { .... }
}
问题:类型删除将阻止我将它们存储在一个漂亮的 HashMap 中，因为所有 MessageHandler 的类型都不同。如果我可以将它们存储在 map 中，我将无法检索它们并使用适当的参数调用它们。
让状态对象处理所有消息。
class State<M extends Message> { ... }
class ServerState<M extends ServerMessage> extends State<M> { ... }
我有绑定(bind)到特定状态机状态的消息处理程序(通过将它们放入内部)，(状态机的每个实例都有自己的有效状态列表)，这允许处理程序属于特定类型。 (服务器状态机 -> 服务器消息处理程序)。
问题:每个状态只能处理一种消息类型。您还会失去父状态可以处理与子状态不同的消息的想法。类型删除还可以防止 StateMachine 调用当前状态处理方法。
根据状态自行处理消息。
问题:从来没有真正考虑过，因为每条消息都应该有一个基于当前状态机状态的不同处理程序。发送方将不知道当前 StateMachine 的状态。
用 switch 语句忘记泛型和硬代码状态/消息处理。
问题: 理智
感谢大家的投入，我认为问题是我没有将其归结为好问题(过多的讨论)，这就是我现在所拥有的。
public class State { }
public class Message { }
public class MessageHandler<T extends Message> { }
public class Delivery<T extends Message> {
final State state;
final Class<T> msgClass;
}
public class Container {
HashMap<Delivery<? extends Message>, MessageHandler<? extends Message>> table;
public <T extends Message> add(State state, Class<T> msgClass, MessageHandler<T> handler) {
table.put(new Delivery<T>(state, msgClass), handler);
}
public <T extends Message> MessageHandler<T> get(State state, T msg) {
// UNSAFE - i cannot cast this properly, but the hashmap should be good
MessageHandler<T> handler = (MessageHandler<T>)table.get(new Delivery<T>(state, msg.getClass()));
return handler;
}
}
最佳答案
用枚举表示状态和消息的 E 可能是最简单的。但它的可扩展性不是很好。
C 在状态类中使用访问者模式来分派(dispatch)消息类型看起来可能是您的最佳选择。如果在 instanceof 和 Visitor 之间进行选择，我认为 Visitor 稍微干净一些(尽管仍然很尴尬)。类型删除问题确实造成了很大的困难，并且消息中的处理似乎有些倒退。典型的状态机符号将状态作为控制中心。此外，您可以让消息类型的 Visitor 抽象类在所有状态上抛出错误，从而允许状态免费获得无效消息的错误回退。
C+Visitor 与我在用 C 或具有一流函数的语言实现状态机时经常使用的方法非常相似——“状态”由指向当前状态中处理消息的函数的指针表示，其中该函数返回指向下一个状态函数(可能是它自己)的指针。状态机控制循环仅获取下一条消息，将其传递给当前状态函数，并在返回时更新“当前”的概念。
关于java泛型设计问题(状态机)，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/1301007/
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