Java Secret: Using an enum to build a State machine（Java秘术：用枚举构建一个状态机）

Posted 2020-06-14

近期在读Hadoop#Yarn部分的源代码。读到状态机那一部分的时候，感到enmu的使用方法实在是太灵活了，在给并发编程网翻译一篇文章的时候，正好碰到一篇这种文章。就赶紧翻译下来，涨涨姿势。

原文链接：http://www.javacodegeeks.com/2011/07/java-secret-using-enum-to-build-state.html
作者：Peter Lawrey    译者：陈振阳

综述

Java中的enum比其它的语言中的都强大，这产生了非常多令人吃惊的使用方法。

本文中，我将列出Java中的enum的一些特性，然后将这些特性应用到一起构成一个状态机。

Enum的单例和工具类使用方法

你能够很easy地用一个enmu构建一个单例或者工具类。

enum Singleton {
    INSTANCE;
}
enum Utility {
    ; // no instances
}

用enum实现一个接口

你也能够在一个enum中实现一个接口。

interface Named {
    public String name();
    public int order();
}
enum Planets implements Named {
    Mercury, Venus, Earth, Mars, Jupiter, Saturn, Uranus, Neptune;
    // name() is implemented automagically.
    public int order() { return ordinal()+1; }
}

每个enum实例，一个不同的子类

你能够重载一个enum实例的方法。这将高效的给以个enum的实例一个自己的实现。

// from http://download.oracle.com/javase/1,5.0/docs/guide/language/enums.html
public enum Operation {
  PLUS   { double eval(double x, double y) { return x + y; } },
  MINUS  { double eval(double x, double y) { return x - y; } },
  TIMES  { double eval(double x, double y) { return x * y; } },
  DIVIDE { double eval(double x, double y) { return x / y; } };

  // Do arithmetic op represented by this constant
  abstract double eval(double x, double y);
}

使用一个enum实现一个状态机

用上边的技术你能够做的是创建一个基于状态的enum。

在这个小样例中，一个解析器的状态机处理一个来自一个ByteBuffer的原始的XML。每个状态都有自己的处理方法，假设没有足够的可用的数据，状态机能够返回来再次获取很多其它的数据。

状态之间的每一次变换都被定义，全部状态的代码在一个enum中。

interface Context {
    ByteBuffer buffer();
    State state();
    void state(State state);
}
interface State {
    /**
       * @return true to keep processing, false to read more data.
     */
    boolean process(Context context);
}
enum States implements State {
    XML {
        public boolean process(Context context) {
            if (context.buffer().remaining() < 16) return false;
            // read header
            if(headerComplete)
                context.state(States.ROOT);
            return true;
        }
    }, ROOT {
        public boolean process(Context context) {
            if (context.buffer().remaining() < 8) return false;
            // read root tag
            if(rootComplete)
                context.state(States.IN_ROOT);
            return true;
        }
    }
}

public void process(Context context) {
    socket.read(context.buffer());
    while(context.state().process(context));
}

使用这中方式，能够创建一个XML解析器，解析器能够处理10微秒内的数据包。大多数情况下。它跟你须要的一样高效。

Reference: Java Secret: Using an enum to build a State machine from our JCG partner Peter Lawrey at the Vanilla Java.

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