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使用 Swift 实现一个简单的状态机,让编程更有条理!

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在编程中,状态机是一种用来管理和处理不同状态的工具。它可以帮助我们更好地理解和控制程序的行为,让代码更清晰、更有条理。

## 什么是状态机?

状态机是一种抽象的计算模型,它由一组有限的状态和一组状态转移规则组成。状态表示程序或系统的当前状态,状态转移规则定义了当发生某些事件时,程序或系统如何从一个状态转移到另一个状态。

## 状态机的组成要素

### 1. 状态

状态是程序或系统在某一时刻的具体情况。它可以是正在执行的任务、正在使用的资源、或正在处理的数据。例如,一个番茄工作法状态机可能包含以下状态:

- 专注工作
- 短暂休息
- 长时间休息

### 2. 事件

事件是触发状态转移的信号。它可以是用户的输入、系统内部的事件或外部环境的改变。例如,一个番茄工作法状态机可能包含以下事件:

- 开始工作
- 结束工作
- 休息时间结束

### 3. 状态转移规则

状态转移规则定义了当发生某些事件时,程序或系统如何从一个状态转移到另一个状态。例如,一个番茄工作法状态机可能包含以下状态转移规则:

- 当“开始工作”事件发生时,从“休息”状态转移到“专注工作”状态
- 当“结束工作”事件发生时,从“专注工作”状态转移到“短暂休息”状态
- 当“休息时间结束”事件发生时,从“短暂休息”状态转移到“专注工作”状态

## 如何用 Swift 实现一个状态机?

要使用 Swift 实现一个状态机,我们可以使用枚举来定义状态,使用结构体来定义事件,使用 switch 语句来定义状态转移规则。例如,我们可以这样定义一个番茄工作法状态机:

enum State {
case focused
case shortBreak
case longBreak
}

struct Event {
enum Kind {
case startWorking
case endWorking
case shortBreakEnds
}

let kind: Kind

}

class StateMachine {
private var currentState: State = .focused

func handleEvent(_ event: Event) {
    switch (currentState, event.kind) {
    case (.focused, .startWorking):
        // Do nothing
    case (.focused, .endWorking):
        currentState = .shortBreak
    case (.shortBreak, .shortBreakEnds):
        currentState = .focused
    case (.longBreak, .startWorking):
        currentState = .focused
    default:
        // Ignore other events
    }
}

var currentState: State {
    return currentState
}

}


这个状态机可以用来控制番茄工作法的流程。当用户开始工作时,我们可以调用 `handleEvent` 方法,传入 `Event(kind: .startWorking)` 事件。这会将状态机从“休息”状态转移到“专注工作”状态。当用户结束工作时,我们可以调用 `handleEvent` 方法,传入 `Event(kind: .endWorking)` 事件。这会将状态机从“专注工作”状态转移到“短暂休息”状态。以此类推,我们可以用状态机来控制整个番茄工作法流程。

## 总结

状态机是一种用来管理和处理不同状态的工具。它可以帮助我们更好地理解和控制程序或系统