【分布式】自定义统一状态机流转设计

一个状态机通常包含以下几个要素：

状态（States）：代表系统可能处于的各种状态，例如 “已下单”、“已支付”、“已发货” 等。
事件（Events）：触发状态转换的事件，例如 “下单”、“支付”、“发货” 等。
转换（Transitions）：定义状态之间的转换规则，即在某个事件发生时，系统从一个状态转换到另一个状态的规则。
动作（Actions）：在状态转换发生时执行的操作或行为。

一般我们在工作中，我们的主要的业务单据都会有一个状态的设计，我们会通过状态图画出他的状态流转情况，而控制这些状态如何流转，就是状态机干的事儿。

如果没有一个严格的状态机控制的话，我们是可以随便修改订单的状态的，我们可以在已下单状态直接推进到已发货状态，这显然是不对的。

而状态机就是来控制这个状态的流转的他的目的都是把状态、事件、转换以及动作封装在一起的，他把这些东西内聚在一起了。有了它，一个已下单状态的订单，只能通过支付事件来驱动，并且还会有一些其他的约束，比如支付金额>0（转移条件）等，然后他的下一个状态只能是已支付这样的。

StateMachine接口

public interface StateMachine<STATE, EVENT> {

    /**
     * 状态机转移
     *
     * @param state 状态
     * @param event 事件
     * @return
     */
    public STATE transition(STATE state, EVENT event);
}

通用状态机 BaseStateMachine

提供一个添加状态转换的方法 从state1转换到state2需要通过event事件
添加一个状态机将这个状态机放到体格map中
比如从CREATE到CONFIRM状态需要通过CONFIRM事件 在map中添加
(key: CREATE_CONFIRM value: CONFIRM)
实现transition方法 通过state和event事件得到target状态

public class BaseStateMachine<STATE, EVENT> implements StateMachine<STATE, EVENT> {
    private Map<String, STATE> stateTransitions = Maps.newHashMap();

    /**
     * 初始化状态机状态转换
     * @param origin 原状态
     * @param event 需要经过的事件
     * @param target 目标状态
     */
    protected void putTransition(STATE origin, EVENT event, STATE target) {
        stateTransitions.put(Joiner.on("_").join(origin, event), target);
    }

    @Override
    public STATE transition(STATE state, EVENT event) {
        STATE target = stateTransitions.get(Joiner.on("_").join(state, event));
        if (target == null) {
            throw new BizException("state = " + state + " , event = " + event, STATE_MACHINE_TRANSITION_FAILED);
        }
        return target;
    }
}

举例实现

状态

public enum TradeOrderState {

    /**
     * 订单创建
     */
    CREATE,

    /**
     * 订单确认
     */
    CONFIRM,
    /**
     * 已付款
     */
    PAID,
    /**
     * 交易成功
     */
    FINISH,
    /**
     * 订单关闭
     */
    CLOSED,
    /**
     * 废单，用户看不到
     */
    DISCARD;
}

事件

public enum TradeOrderEvent {

    /**
     * 订单创建
     */
    CREATE,

    /**
     * 订单确认
     */
    CONFIRM,

    /**
     * 订单创建并确认
     */
    CREATE_AND_CONFIRM,

    /**
     * 订单支付
     */
    PAY,

    /**
     * 订单取消
     */
    CANCEL,

    /**
     * 订单超时
     */
    TIME_OUT,

    /**
     * 订单完成
     */
    FINISH,

    /**
     * 订单废弃
     */
    DISCARD;
}

OrderStateMachine(BaseStateMachine实现类)

初始化一系列状态流转

public class OrderStateMachine extends BaseStateMachine<TradeOrderState, TradeOrderEvent> {

    public static final OrderStateMachine INSTANCE = new OrderStateMachine();
    

    {
        putTransition(TradeOrderState.CREATE, TradeOrderEvent.CONFIRM, TradeOrderState.CONFIRM);
        putTransition(TradeOrderState.CONFIRM, TradeOrderEvent.PAY, TradeOrderState.PAID);
        //库存预扣减成功，但是未真正扣减成功，也能支付/取消，不能因为延迟导致用户无法支付/取消。
        putTransition(TradeOrderState.CREATE, TradeOrderEvent.PAY, TradeOrderState.PAID);
        putTransition(TradeOrderState.CREATE, TradeOrderEvent.CANCEL, TradeOrderState.CLOSED);
        putTransition(TradeOrderState.CREATE, TradeOrderEvent.TIME_OUT, TradeOrderState.CLOSED);

        //订单创建过程中失败，推进到废弃态，这种状态用户看不到订单
        putTransition(TradeOrderState.CREATE, TradeOrderEvent.DISCARD, TradeOrderState.DISCARD);
        putTransition(TradeOrderState.CONFIRM, TradeOrderEvent.DISCARD, TradeOrderState.DISCARD);

        //已支付后，再确认，状态不变
        putTransition(TradeOrderState.PAID, TradeOrderEvent.CONFIRM, TradeOrderState.PAID);

        putTransition(TradeOrderState.CONFIRM, TradeOrderEvent.CANCEL, TradeOrderState.CLOSED);
        putTransition(TradeOrderState.CONFIRM, TradeOrderEvent.TIME_OUT, TradeOrderState.CLOSED);

        putTransition(TradeOrderState.PAID, TradeOrderEvent.FINISH, TradeOrderState.FINISH);
    }

}

使用

如果状态转换失败 抛出异常
如果成功 获取到转换后的状态

TradeOrderState orderState = OrderStateMachine.INSTANCE.transition(this.getOrderState(), request.getOrderEvent());