QT状态机框架

状态机(The State Machine Framework)

作者：刘旭晖 Raymond 转载请注明出处
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QT的State Machine Framework是在Qt4.6中引入的，其理论基础是Harel的Statechart，通过定义一系列的可能状态，以及系统如何在这些状态中进行转换（Transitions between states)来描述整个状态机的运行。

 

状态机体系结构

QT的状态机体系主要包括三部分模块：

• 以QAbstractState为基类的QState，以及QFinalState，QHistoryState等表示状态的类
• 以QAbstractTransition为基类的用来表示各类状态转换行为（Transition）的类（包括：事件触发/信号触发/鼠标键盘触发的转换等类别）
• QStateMachine状态机类

特性

基本功能

光有状态机本身，只是定义状态转换，什么事情也不做的话，这样的状态机也就没有什么用

• QState类可以和一个控件属性绑定，在进入这个状态时，设定该属性值
• 也可以通过连接QState的entered和exited信号，执行指定的槽函数。

状态机的退出

你可以定义一个永不结束的状态机，也可以通过QFinalState给状态机添加一个“结束状态”，当状态机转换到这个状态以后，整个状态机就会结束并退出运行。

 

状态嵌套

• 状态本身可以嵌套，一个大的状态内部可以细分子状态，通过状态嵌套机制和并行状态机制，可以实现
    状态转换的归组（比如可以用一个Transtion将一组的状态都转向另一个状态，用来实现，比如退出键）
• 多个状态转换参数的并行监控，以避免创建过多的独立状态（因为如果每个参数都是独立互斥的，那么状态的数目量级为O（N^2））

状态的转换，不受嵌套机制的影响，也就是说你可以定义从任意层级的状态转换到其它状态。

动画属性值

状态转换可以配合Animation相关类，实现对象属性值的动画效果。针对一些边际场合，State相关类还提供的函数用于判定属性值是否已经完成赋值（如果在动画过程中，属性值是在变化的，不算赋值完毕），以及动画完成前，状态提前退出时的属性参数设置设定机制等。

 

历史状态

QHistoryState类，并不像我所想象的那样，是用来跟踪和记录历史状态的记录堆栈。到底是什么用途，看看如何使用它就知道了。

 

QHistoryState必须被添加为一个父状态组的成员状态。当父状态组退出（转换到状态组外部的其它状态）时，会自动把当前的状态记录到QHistoryState中，外部状态转换回来时，不需要知道原先的状态是该状态组中具体的哪一个，只需要转向状态组中的历史状态成因就可以了。

 

所以，历史状态的使用，应该更多的是为了记录一个被打断的状态，比如跳到一个外部状态处理一些事情，然后再返回到被打断的状态。

 

无目标状态转换

所谓无目标状态转换(Targetless Transitions)，是指当一个状态转换动作被触发时，并不转向另一个状态，只是触发一个QAbstractTramsotopm::triggered信号。你可以链接这个信号来做一些处理。

 

需要注意的是：Targetless Transitions是通过初始化一个Transition类时，不指定目标状态来实现的，如果明确指定的目标状态为源状态（比如S1->S1)，那么该状态会先退出，再进入，从而依次触发QAbstractState::entered和QAbstractState::exited 信号。

 

实际应用场合

本来，图形界面应用程序编程多数都是用户交互驱动的，似乎并没有什么特殊的地方一定需要使用状态机驱动来辅助，不知道有什么应用场景，是特别适合使用状态机的？