如何用 Java 实现 FSM - 有限状态机

我有工作要做，需要你的帮助。 我们想要实施一个FSM - Finite State Machine，识别字符序列（如：A、B、C、A、C），并判断是否接受。

我们认为要实现三个类：State, Event and Machine. The state类代表一个节点FSM，我们想用它来实现它State design pattern，每个节点将从抽象类状态扩展，每个类将处理不同类型的事件并指示到新状态的转换。您认为这是个好主意吗？

第二件事，我们不知道如何保存所有转换。我们再次考虑用某种方式来实现它map，它保持起点并获得某种带有下一个状态的向量，但我不确定这是一个好主意。

我很高兴获得一些有关如何实施它的想法，或者也许您可以给我一些起点。

我应该如何保存FSM，也就是说我应该如何在程序开始时构建树？ 我用谷歌搜索并找到了很多例子，但没有什么对我有帮助。

多谢。

状态机的核心是转换表，它将状态和符号（您所说的事件）转换为新状态。这只是一个二索引的状态数组。为了理智和类型安全，将状态和符号声明为枚举。我总是以某种方式（特定于语言）添加“长度”成员来检查数组边界。当我手动编码 FSM 时，我使用空格将代码格式化为行和列格式。状态机的其他元素是初始状态和接受状态集。接受状态集最直接的实现是由状态索引的布尔值数组。然而，在 Java 中，枚举是类，您可以在声明中为每个枚举值指定“接受”参数，并在枚举的构造函数中对其进行初始化。

对于机器类型，可以将其编写为泛型类。它需要两个类型参数，一个用于状态，一个用于符号，一个用于转换表的数组参数，一个用于初始状态的参数。唯一的其他细节（尽管很关键）是您必须调用 Enum.ordinal() 来获取适合索引转换数组的整数，因为您没有直接声明具有枚举索引的数组的语法（尽管应该有是）。

为了抢先解决一个问题，EnumMap不适用于转换表，因为所需的键是一对枚举值，而不是单个枚举值。

enum State {
    Initial( false ),
    Final( true ),
    Error( false );
    static public final Integer length = 1 + Error.ordinal();

    final boolean accepting;

    State( boolean accepting ) {
        this.accepting = accepting;
    }
}

enum Symbol {
    A, B, C;
    static public final Integer length = 1 + C.ordinal();
}

State transition[][] = {
    //  A               B               C
    {
        State.Initial,  State.Final,    State.Error
    }, {
        State.Final,    State.Initial,  State.Error
    }
};