Java秘术：用枚举构建一个状态机

原文链接   作者：Peter Lawrey    译者：陈振阳

综述

Java中的enum比其他的语言中的都强大，这产生了很多令人惊讶的用法。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的单例和工具类用法

你可以非常简单地用一个enum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

你也可以在一个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; }
}

每一个enum实例，一个不同的子类

你可以重载一个enum实例的方法。这将高效的给一个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，你可以做的是创建一个基于状态的enum。

在这个小例子中，解析器的状态机处理一个ByteBuffer里的原始的XML。每一个状态都有自己的处理方法，如果没有足够的可用的数据，状态机可以回来再次获取更多的数据。状态之间的每一次变换都被定义，所有状态的代码在一个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));
}

使用这种方式，可以创建一个XML解析器，解析器可以在10微秒内处理完数据包。大多数情况下，它跟你需要的一样高效。