android状态机statemachine详解

分类： android应用分析 2013-08-13 07:18  1749人阅读  评论(1)  收藏  举报

android状态机详解 statemachine android 状态state

        先说两句题外话，很感谢android，在这里能看到很多优秀的代码。同时也感觉到外面的工程师真的很厉害，都是java人家就能写出这么牛的东西。感慨之下就有了些思考：我们绝大多数人只要把那些牛人已经创造出来的牛逼的东西，记住并且弄懂就是一件非常不错的事情，至少能衣食无忧。:-D 读书的时候需要经常做题，在理解的基础上记住解题方法基本就能很牛了，事实上高考中考绝大多数都是已经有过的题型，能做到前面所说的应该能进入不错的学校。工作后，慢慢也发现很多了不起的技术，都是在国外已经发展的很成熟基础上学习过来的。作为一个普通人，还是不要天天谈创新的好，hold不住，把基础的东西记住掌握即可。说了一堆，也算聊以自慰。
        我们知道类的成员可以分为两种：方法和属性。大多数情况下，对于一个状态，比如某数大于0，类的方法都只能做出一种对应的操作，并且类的本身并不考虑外部状态。android的状态机就属于大多数之后的那一小部分。对于某个事件，或者更准确的说，某一个消息，在不同的状态下能做出不同的操作。并且android状态机中的状态是继承的，就像数据结构中的树一样，如果当前节点（状态）不能对这个事件做出响应，就会到父节点继续判断并且做出响应，在下面的讲述中，我们称这个为状态路径，而对于所有状态称为状态树。这一句话已经从整体上对状态机进行了概括，记住这些对后面的理解很有好处。
        State，状态机中的状态封装类，这个类主要是实现了IState接口。其中有状态的基本方法，enter，exit以及消息处理方法processMessage。enter方法在状态机转入这个状态中会进行调用，exit方法在状态机转出这个方法时候会调用。这里对于一个很简单的类，google使用了接口属性，说说自己的理解。接口中的方法都是公有方法，并且只能声明常量。将主要方法都放在接口中声明，一方面限制了方法的定义，一方面也突出了这个类主要就是拥有某种功能。另外在State里面，声明了一个protect类型的构造方法，这样其他类就不可以直接声明state类的对象。state在状态机statemachine类里面是以StateInfo类型使用的，这个基本不影响访问。
statemachine里面主要工作都是由SmHandler类来完成的，statemachine本身绝大多数方法都是都是对SmHandler方法的再次封装。另外为了能够做到及时响应主线程的消息，又声明了一个HandlerThread，主要任务都是在这个线程里面实现的。
        现在直接去看SmHandler类吧，其最主要的方法就是handleMessage。该方法的主要是三大模块，第一个消息处理，或者说是分配到对应的状态再有对应的状态进行处理比较合适，第二个状态的初始化，大概可以理解成执行初始化状态路径上每个状态的enter方法，第三个执行状态转移，即更新状态树。

 if (mIsConstructionCompleted) {
     /** Normal path */
     processMsg(msg);//第一个消息处理
 } else if (!mIsConstructionCompleted &&
         (mMsg.what == SM_INIT_CMD) && (mMsg.obj == mSmHandlerObj)) {
     /** Initial one time path. */
     mIsConstructionCompleted = true;
     invokeEnterMethods(0);//第二个状态的初始化
 } else {
     throw new RuntimeException("StateMachine.handleMessage: " +
                 "The start method not called, received msg: " + msg);
 }
 performTransitions();//第三个执行状态转移

首先去看下processMsg方法

 while (!curStateInfo.state.processMessage(msg)) {
     /**
      * Not processed
      */
     curStateInfo = curStateInfo.parentStateInfo;
     if (curStateInfo == null) {
         /**
          * No parents left so it's not handled
          */
         mSm.unhandledMessage(msg);
         break;
     }
     if (mDbg) {
         Log.d(TAG, "processMsg: " + curStateInfo.state.getName());
     }
 }

从这段代码中(!curStateInfo.state.processMessage(msg))就说明了：如果当前状态执行完processMessage方法返回了false，也就是对当前消息NOT_HANDLED，那么就会持续调用这个状态的父状态执行方法。一般终有一个状态能够处理消息的，如果真的没有处理，会记录到unhandledMessage方法里面的。
        接下来先看下状态转移performTransitions方法，首先碰到mDestState，这是SmHandler里面的一个标记，指向当前状态路径最下面的一个状态，后面都是父状态。可以在其他时候调用private final void transitionTo(IState destState)方法（外面的接口方法）改变当前mDestState的指向。这样处理完当前消息之后，performTransitions就会根据最新的mDestState来进行状态路径切换。状态切换有点像树的遍历一样，并不是回到根节点在进行搜索到新的节点，而是会回到原来的mDestState和最新的mDestState最近的一个共同祖先，然后在走向新的mDestState状态。进行状态切换主要是执行原状态路径上需要退出的状态的exit()方法，和新的状态路径上的enter()方法。
        最后看下状态机的初始化invokeEnterMethods，这个直接看状态机的实例比较方便。看一个简单一些的应用，蓝牙APK里面关于耳机和电话连接处理的HeadsetStateMachine类，其构造方法中，关于状态机的代码如下：

 addState(mDisconnected);
 addState(mPending);
 addState(mConnected);
 addState(mAudioOn);

 setInitialState(mDisconnected);

以上两块代码，第一块是建立本状态机的整个框架，就相当于建立整个状态树，第二个是设置初始化状态。再看看HeadsetStateMachine中的静态代码块

 static HeadsetStateMachine make(HeadsetService context) {
     Log.d(TAG, "make");
     HeadsetStateMachine hssm = new HeadsetStateMachine(context);
     hssm.start();
     return hssm;
 }

以上两块代码，第一块是建立本状态机的整个框架，就相当于建立整个状态树，第二个是设置初始化状态。再看看HeadsetStateMachine中的静态代码块
这里面有一个start()方法，从这个方法开始，状态机开始运作，包括分配内存，根据初始化状态设置初始化状态路径，这一点主要在setupInitialStateStack方法中执行，依次执行状态路径上每个状态的enter方法，这个使用了消息机制sendMessageAtFrontOfQueue(obtainMessage(SM_INIT_CMD, mSmHandlerObj));，最终就在本段开头的invokeEnterMethods方法中执行。
        到这里状态机主要内容基本讲解完毕，貌似绝大多数都需要记忆，记住了感觉就理解到了。:-D 有点像本文开头说的。初一看感觉没有什么，但是如果想象下你有一个这样的需求，耳机和手机的状态一直在切换，你会采用什么方式去做，在考虑了很多之后会感觉状态机真的是一个很厉害的东西。:-D 接下来附上android源码中的demo，为了方便理解，笔者将输出增加了一些空行，多余的空行不是demo打印的。

 class Hsm1 extends StateMachine {
     private static final String TAG = "hsm1";

     public static final int CMD_1 = 1;
     public static final int CMD_2 = 2;
     public static final int CMD_3 = 3;
     public static final int CMD_4 = 4;
     public static final int CMD_5 = 5;

     public static Hsm1 makeHsm1() {
         Log.d(TAG, "makeHsm1 E");
         Hsm1 sm = new Hsm1("hsm1");
         sm.start();
         Log.d(TAG, "makeHsm1 X");
         return sm;
     }

     Hsm1(String name) {
         super(name);
         Log.d(TAG, "ctor E");

         // Add states, use indentation to show hierarchy
         addState(mP1);
             addState(mS1, mP1);
             addState(mS2, mP1);
         addState(mP2);

         // Set the initial state
         setInitialState(mS1);
         Log.d(TAG, "ctor X");
     }

     class P1 extends State {
         @Override public void enter() {
             Log.d(TAG, "mP1.enter");
         }
         @Override public boolean processMessage(Message message) {
             boolean retVal;
             Log.d(TAG, "mP1.processMessage what=" + message.what);
             switch(message.what) {
             case CMD_2:
                 // CMD_2 will arrive in mS2 before CMD_3
                 sendMessage(obtainMessage(CMD_3));
                 deferMessage(message);
                 transitionTo(mS2);
                 retVal = HANDLED;
                 break;
             default:
                 // Any message we don't understand in this state invokes unhandledMessage
                 retVal = NOT_HANDLED;
                 break;
             }
             return retVal;
         }
         @Override public void exit() {
             Log.d(TAG, "mP1.exit");
         }
     }

     class S1 extends State {
         @Override public void enter() {
             Log.d(TAG, "mS1.enter");
         }
         @Override public boolean processMessage(Message message) {
             Log.d(TAG, "S1.processMessage what=" + message.what);
             if (message.what == CMD_1) {
                 // Transition to ourself to show that enter/exit is called
                 transitionTo(mS1);
                 return HANDLED;
             } else {
                 // Let parent process all other messages
                 return NOT_HANDLED;
             }
         }
         @Override public void exit() {
             Log.d(TAG, "mS1.exit");
         }
     }

     class S2 extends State {
         @Override public void enter() {
             Log.d(TAG, "mS2.enter");
         }
         @Override public boolean processMessage(Message message) {
             boolean retVal;
             Log.d(TAG, "mS2.processMessage what=" + message.what);
             switch(message.what) {
             case(CMD_2):
                 sendMessage(obtainMessage(CMD_4));
                 retVal = HANDLED;
                 break;
             case(CMD_3):
                 deferMessage(message);
                 transitionTo(mP2);
                 retVal = HANDLED;
                 break;
             default:
                 retVal = NOT_HANDLED;
                 break;
             }
             return retVal;
         }
         @Override public void exit() {
             Log.d(TAG, "mS2.exit");
         }
     }

     class P2 extends State {
         @Override public void enter() {
             Log.d(TAG, "mP2.enter");
             sendMessage(obtainMessage(CMD_5));
         }
         @Override public boolean processMessage(Message message) {
             Log.d(TAG, "P2.processMessage what=" + message.what);
             switch(message.what) {
             case(CMD_3):
                 break;
             case(CMD_4):
                 break;
             case(CMD_5):
                 transitionToHaltingState();
                 break;
             }
             return HANDLED;
         }
         @Override public void exit() {
             Log.d(TAG, "mP2.exit");
         }
     }

     @Override
     void onHalting() {
         Log.d(TAG, "halting");
         synchronized (this) {
             this.notifyAll();
         }
     }

     P1 mP1 = new P1();
     S1 mS1 = new S1();
     S2 mS2 = new S2();
     P2 mP2 = new P2();
 }
 </code>
  * <p>If this is executed by sending two messages CMD_1 and CMD_2
  * (Note the synchronize is only needed because we use hsm.wait())</p>
 <code>
 Hsm1 hsm = makeHsm1();
 synchronize(hsm) {
      hsm.sendMessage(obtainMessage(hsm.CMD_1));
      hsm.sendMessage(obtainMessage(hsm.CMD_2));
      try {
           // wait for the messages to be handled
           hsm.wait();
      } catch (InterruptedException e) {
           Log.e(TAG, "exception while waiting " + e.getMessage());
      }
 }


 输出如下:
 D/hsm1    ( 1999): makeHsm1 E
 D/hsm1    ( 1999): ctor E
 D/hsm1    ( 1999): ctor X
 D/hsm1    ( 1999): mP1.enter
 D/hsm1    ( 1999): mS1.enter
 D/hsm1    ( 1999): makeHsm1 X

 D/hsm1    ( 1999): mS1.processMessage what=1

 D/hsm1    ( 1999): mS1.exit
 D/hsm1    ( 1999): mS1.enter

 D/hsm1    ( 1999): mS1.processMessage what=2
 D/hsm1    ( 1999): mP1.processMessage what=2

 D/hsm1    ( 1999): mS1.exit
 D/hsm1    ( 1999): mS2.enter

 D/hsm1    ( 1999): mS2.processMessage what=2
 D/hsm1    ( 1999): mS2.processMessage what=3

 D/hsm1    ( 1999): mS2.exit
 D/hsm1    ( 1999): mP1.exit
 D/hsm1    ( 1999): mP2.enter

 D/hsm1    ( 1999): mP2.processMessage what=3
 D/hsm1    ( 1999): mP2.processMessage what=4
 D/hsm1    ( 1999): mP2.processMessage what=5
 D/hsm1    ( 1999): mP2.exit
 D/hsm1    ( 1999): halting

 

Android状态机源码分析

分类： 【Android 系统分析】 2013-08-30 19:13  470人阅读  评论(0)  收藏  举报

Android StateMachine 状态机 Handler state

目录(?)[+]

在Android系统中，经常使用状态机来处理不同状态下的行为动作。状态机是将对象的状态与行为封装在一起；可以解决庞大的分支语句带来程序阅读性差和不便于进行扩展问题，使整个结构变得更加清晰明了，降低程序管理的复杂性提高灵活度。Android系统的StateMachine机制是一个State模式的应用，StateMachine是一个分层处理消息的状态机，并且是能够有分层排列状态。

构造状态机

StateMachine的构造函数都是protected类型，不能实例化，都是由其子类进行初始化操作。StateMachine有两个重载的构造函数，一个是通过指定消息循环对象来构造状态机

 protected StateMachine(String name, Looper looper) {
     initStateMachine(name, looper);
 }

另一个则是直接启动一个消息循环线程来构造一个状态机

 protected StateMachine(String name) {
     //启动一个消息循环线程
     mSmThread = new HandlerThread(name);
     mSmThread.start();
     Looper looper = mSmThread.getLooper();
     initStateMachine(name, looper);
 }

这两种构造函数都会通过initStateMachine函数来初始化该状态机

 private void initStateMachine(String name, Looper looper) {
     mName = name;
     mSmHandler = new SmHandler(looper, this);
 }

初始化过程比较简单，就是将状态机名称保存到成员变量mName中，同时创建SmHandler对象，SmHandler是一个Handle对象，用于派发消息。

状态机中的每个状态使用State来封装，对于每个状态的信息又采用StateInfo来描述

StateMachine三个内部类：
1.ProcessedMessageInfo:保存已处理消息的信息;
2.ProcessedMessages:存储StateMachine最近处理的一些消息，需要保存最近处理的消息条数默认20，可以用户自己设定最大数目;
3.SmHandle是消息处理派发和状态控制切换的核心，运行在单独的线程上;

SmHandle成员变量定义：

ProcessedMessages用于保存已处理过的消息，mStateStack和mTempStateStack是一个数组栈，用于保存状态机中的链式状态关系。

mStateInfo定义为一个Hash链表，用于保存添加的所有状态。mInitialState保存初始状态，mDestState保存切换的目的状态。

建立树形层次结构状态机

在构造完一个状态机前需要向状态机中添加各种状态，StateMachine提供了addState函数来添加状态

 protected final void addState(State state, State parent) {
     mSmHandler.addState(state, parent);
 }

直接通过mSmHandler来完成状态添加过程

 private final StateInfo addState(State state, State parent) {
     if (mDbg) {
         Log.d(TAG, "addStateInternal: E state=" + state.getName()
                 + ",parent=" + ((parent == null) ? "" : parent.getName()));
     }
     StateInfo parentStateInfo = null;
     if (parent != null) {
         parentStateInfo = mStateInfo.get(parent);
         if (parentStateInfo == null) {
             // Recursively add our parent as it's not been added yet.
             parentStateInfo = addState(parent, null);
         }
     }
     StateInfo stateInfo = mStateInfo.get(state);
     if (stateInfo == null) {
         stateInfo = new StateInfo();
         mStateInfo.put(state, stateInfo);
     }

     // Validate that we aren't adding the same state in two different hierarchies.
     if ((stateInfo.parentStateInfo != null) &&
             (stateInfo.parentStateInfo != parentStateInfo)) {
             throw new RuntimeException("state already added");
     }
     stateInfo.state = state;
     stateInfo.parentStateInfo = parentStateInfo;
     stateInfo.active = false;
     if (mDbg) Log.d(TAG, "addStateInternal: X stateInfo: " + stateInfo);
     return stateInfo;
 }

状态添加过程其实就是为每个State创建相应的StateInfo对象，通过该对象来建立各个状态之间的关系，并且一个State-StateInfo键值对的方式保存到mStateInfo Hash表中。StateInfo就是包装State组成一个Node，建立State的父子关系；mStateInfo =new HashMap<State, StateInfo>();用来保存State Machine中的所有State，可以按照树形层次结构组织状态机中的所有状态

接下来介绍构造以下树形状态机的过程：

 sm.addState(S0,null);
 sm.addState(S1,S0);
 sm.addState(S2,S0);
 sm.addState(S3,S1);
 sm.addState(S4,S1);
 sm.addState(S5,S2);
 sm.addState(S6,S2);
 sm.addState(S7,S2);
 setInitialState(S4);      //设置初始状态

1.添加根节点状态过程

对于根节点状态的加入sm.addState(S0,null)代码执行如下：

 private final StateInfo addState(S0,null)
 {
     StateInfo parentStateInfo = null;
     //状态S0还未加入状态机中
     StateInfo stateInfo = mStateInfo.get(state);
 　　if (stateInfo == null) {
 　　　　//创建State详细信息对象
 　　　　stateInfo = new StateInfo();
         //将S0加入状态机中
 　　　　mStateInfo.put(state, stateInfo);
 　　}
 　　//设置状态S0的状态信息
 　   stateInfo.state = state;
     //S0的父节点为null
 　   stateInfo.parentStateInfo = parentStateInfo;
 　　stateInfo.active = false;
 　　return stateInfo;
 }

2.添加树枝节点状态过程

对于子节点S1状态的加入过程如下sm.addState(S1,S0)：

 private final StateInfo addState(State state, State parent)
 {
 　　StateInfo parentStateInfo = null;
     //状态S0在前面已经加入状态机中了
 　　if (parent != null) {
 　　　　//获取S0详细信息 StateInfo
         parentStateInfo = mStateInfo.get(parent);
         //因为S0已经存在于状态机中，因此这里不为空
 　　　　if (parentStateInfo == null) {
 　　　　　　//当前状态父状态未加入到StateMachine中，递归先加入其父State
 　　　　　　parentStateInfo = addState(parent, null);
 　　　　}
 　　}
 　　//从状态机中得到S1的状态信息，由于S1还为加入状态机，因此得到的结果为空
 　　StateInfo stateInfo = mStateInfo.get(state);
 　　if (stateInfo == null) {
 　　　　//创建State详细信息对象
 　　　　stateInfo = new StateInfo();
         //将S1加入状态机中
 　　　　mStateInfo.put(state, stateInfo);
 　　}
 　　//S1的状态信息刚创建，还没有为其设置父节点，因此其父节点为空
 　　if ((stateInfo.parentStateInfo != null) &&
 　　　　(stateInfo.parentStateInfo != parentStateInfo)) {
 　　　　　　throw new RuntimeException("state already added");
 　　}
 　　//设置状态S1的状态信息
 　   stateInfo.state = state;
     //S1的父节点为S0
 　   stateInfo.parentStateInfo = parentStateInfo;
 　　stateInfo.active = false;
 　　return stateInfo;
 }

对于其他树枝节点的添加过程类似，这里不在介绍，最后保存在mStateInfo表中的所有状态之间就建立了以下树形关系：

启动状态机

当向状态机中添加完所有状态时，通过函数start函数来启动状态机

 public void start() {
     // mSmHandler can be null if the state machine has quit.
     if (mSmHandler == null) return;
     /** Send the complete construction message */
     mSmHandler.completeConstruction();
 }

调用mSmHandler的completeConstruction函数来完成状态机的构造完成处理

 private final void completeConstruction() {
     if (mDbg) Log.d(TAG, "completeConstruction: E");
     //查找状态树的深度
     int maxDepth = 0;
     for (StateInfo si : mStateInfo.values()) {
         int depth = 0;
         //根据父子关系计算树枝层次数
         for (StateInfo i = si; i != null; depth++) {
             i = i.parentStateInfo;
         }
         if (maxDepth < depth) {
             maxDepth = depth;
         }
     }
     if (mDbg) Log.d(TAG, "completeConstruction: maxDepth=" + maxDepth);
     //创建mStateStack，mTempStateStack状态栈
     mStateStack = new StateInfo[maxDepth];
     mTempStateStack = new StateInfo[maxDepth];
     //设置状态堆栈
     setupInitialStateStack();
     /** Sending SM_INIT_CMD message to invoke enter methods asynchronously */
     sendMessageAtFrontOfQueue(obtainMessage(SM_INIT_CMD, mSmHandlerObj));
     if (mDbg) Log.d(TAG, "completeConstruction: X");
 }

计算状态树的最大深度方法：

1.遍历状态树中的所有节点；

2.以每一个节点为起始点，根据节点父子关系查找到根节点；

3.累计起始节点到根节点之间的节点个数；查找最大的节点个数。

根据查找到的树的最大节点个数来创建两个状态堆栈，并调用函数setupInitialStateStack来填充该堆栈

 private final void setupInitialStateStack() {
     //在mStateInfo中取得初始状态mInitialState对应的StateInfo
     StateInfo curStateInfo = mStateInfo.get(mInitialState);
     //从初始状态mInitialState开始根据父子关系填充mTempStateStack堆栈
     for (mTempStateStackCount = 0; curStateInfo != null; mTempStateStackCount++) {
         mTempStateStack[mTempStateStackCount] = curStateInfo;
         curStateInfo = curStateInfo.parentStateInfo;
     }
     // Empty the StateStack
     mStateStackTopIndex = -1;
     //将mTempStateStack中的状态按反序方式移动到mStateStack栈中
     moveTempStateStackToStateStack();
 }

从上图可以看出，当初始状态为S4时，保存到mTempStateStack的节点为：

mTempStateStack={S4,S1,S0}
mTempStateStackCount = 3;

mStateStackTopIndex = -1;

然后调用函数moveTempStateStackToStateStack将节点以反序方式保存到mStateStack中

 private final int moveTempStateStackToStateStack() {
     //startingIndex= 0
     int startingIndex = mStateStackTopIndex + 1;
     int i = mTempStateStackCount - 1;
     int j = startingIndex;
     while (i >= 0) {
         if (mDbg) Log.d(TAG, "moveTempStackToStateStack: i=" + i + ",j=" + j);
         mStateStack[j] = mTempStateStack[i];
         j += 1;
         i -= 1;
     }
     mStateStackTopIndex = j - 1;
     return startingIndex;
 }

mStateStack={S0,S1,S4}

mStateStackTopIndex = 2
初始化完状态栈后，SmHandler将向消息循环中发送一个SM_INIT_CMD消息

 sendMessageAtFrontOfQueue(obtainMessage(SM_INIT_CMD, mSmHandlerObj))

该消息对应的处理如下：

 else if (!mIsConstructionCompleted &&(mMsg.what == SM_INIT_CMD) && (mMsg.obj == mSmHandlerObj)) {
     mIsConstructionCompleted = true;
     invokeEnterMethods(0);
 }
 performTransitions();

消息处理过程首先调用invokeEnterMethods函数将mStateStack栈中的所有状态设置为激活状态，同时调用每一个状态的enter()函数

 private final void invokeEnterMethods(int stateStackEnteringIndex) {
     for (int i = stateStackEnteringIndex; i <= mStateStackTopIndex; i++) {
         if (mDbg) Log.d(TAG, "invokeEnterMethods: " + mStateStack[i].state.getName());
         mStateStack[i].state.enter();
         mStateStack[i].active = true;
     }
 }

最后调用performTransitions函数来切换状态，同时设置mIsConstructionCompleted为true，表示状态机已经启动完成，SmHandler在以后的消息处理过程中就不在重新启动状态机了。

状态切换

SmHandler在处理每个消息时都会调用performTransitions来检查状态切换

 private synchronized void performTransitions() {
 　　while (mDestState != null){
 　　　　//当前状态切换了 存在于mStateStack中的State需要改变
 　　　　//仍然按照链式父子关系来存储
 　　　　//先从当前状态S3找到 最近的被激活的parent状态S0
 　　　　//未被激活的全部保存起来(S3,S1) 返回S0
 　　　　StateInfo commonStateInfo = setupTempStateStackWithStatesToEnter(destState);
 　　　　//将mStateStack中 不属于当前状态(S3)，
 　　　　//关系链上的State(S5,S2)退出(执行exit方法)
 　　　　invokeExitMethods(commonStateInfo);
 　　　　//将S3关系链 加入到栈中(S3,S1)
 　　　　int stateStackEnteringIndex = moveTempStateStackToStateStack();
 　　　　//将新加入到mStateStack中 未被激活的State激活(S3,S1)
 　　　　invokeEnterMethods(stateStackEnteringIndex);
 　　　　//将延迟的消息移动到消息队列的前面，以便快速得到处理
 　　　　moveDeferredMessageAtFrontOfQueue();
 　　}
 }

首先介绍一下状态切换的思路：

以上图中，初始状态为S4，现在目标状态mDestState被设置为S7。前面介绍了保存在mStateStack数组中的节点为:

mStateStack={S0,S1,S4}

mStateStackTopIndex = 2

这是以初始状态节点为起点遍历节点树得到的节点链表。

现在要切换到S7状态节点，则以S7为起始节点，同样遍历状态节点树，查找未激活的所有节点，并保存到mTempStateStack数组中

mTempStateStack={S7,S2,S0}

mTempStateStackCount = 3

接着调用mStateStack中除S0节点外的其他所有节点的exit函数，并且将每个状态节点设置为未激活状态，因此S4，S1被设置为未激活状态；将切换后的状态节点链表mTempStateStack移动到mStateStack，

mStateStack={S0,S2,S7}

mStateStackTopIndex = 2

并调用节点S2，S7的enter函数，同时设置为激活状态。

理解了整个状态切换过程后，就能更好地理解代码，首先根据目标状态建立状态节点链路表

 private final StateInfo setupTempStateStackWithStatesToEnter(State destState) {
     mTempStateStackCount = 0;
     StateInfo curStateInfo = mStateInfo.get(destState);
     do {
         mTempStateStack[mTempStateStackCount++] = curStateInfo;
         if (curStateInfo != null) {
             curStateInfo = curStateInfo.parentStateInfo;
         }
     } while ((curStateInfo != null) && !curStateInfo.active);
     return curStateInfo;
 }

然后弹出mStateStack中保存的原始状态

 private final void invokeExitMethods(StateInfo commonStateInfo) {
     while ((mStateStackTopIndex >= 0) &&
             (mStateStack[mStateStackTopIndex] != commonStateInfo)) {
         State curState = mStateStack[mStateStackTopIndex].state;
         if (mDbg) Log.d(TAG, "invokeExitMethods: " + curState.getName());
         curState.exit();
         mStateStack[mStateStackTopIndex].active = false;
         mStateStackTopIndex -= 1;
     }
 }

将新建立的状态节点链表保存到mStateStack栈中

 private final int moveTempStateStackToStateStack() {
     //startingIndex= 0
     int startingIndex = mStateStackTopIndex + 1;
     int i = mTempStateStackCount - 1;
     int j = startingIndex;
     while (i >= 0) {
         if (mDbg) Log.d(TAG, "moveTempStackToStateStack: i=" + i + ",j=" + j);
         mStateStack[j] = mTempStateStack[i];
         j += 1;
         i -= 1;
     }
     mStateStackTopIndex = j - 1;
     return startingIndex;
 }

初始化入栈的所有新状态，并设置为激活状态

 private final void invokeEnterMethods(int stateStackEnteringIndex) {
     for (int i = stateStackEnteringIndex; i <= mStateStackTopIndex; i++) {
         if (mDbg) Log.d(TAG, "invokeEnterMethods: " + mStateStack[i].state.getName());
         mStateStack[i].state.enter();
         mStateStack[i].active = true;
     }
 }

如何设置目标状态呢？StateMachine提供了transitionTo函数来切换状态

 protected final void transitionTo(IState destState) {
     mSmHandler.transitionTo(destState);
 }

该函数直接调用SmHandler的transitionTo函数来实现，SmHandler的transitionTo函数定义如下：

 private final void transitionTo(IState destState) {
     mDestState = (State) destState;
     if (mDbg) Log.d(TAG, "transitionTo: destState=" + mDestState.getName());
 }

这里只是简单地设置了mDestState变量，并未真正更新状态栈 mStateStack，在前面介绍了SmHandler在每次处理消息时都会自动更新一次mStateStack，无论mDestState变量值是否改变。由此可知目标状态的设置与状态栈的更新是异步的。

消息处理

StateMachine处理的核心就是SmHandler，就是一个Handler，运行在单独线程中。Handler是用来异步处理派发消息，这里使用Handler管理各个状态，派发消息处理到各个状态中去执行。StateMachine提供了多个消息发送接口，通过这些接口函数可以将消息发送到SmHandler中。

 public final void sendMessage(int what) {
     // mSmHandler can be null if the state machine has quit.
     if (mSmHandler == null) return;
     mSmHandler.sendMessage(obtainMessage(what));
 }

SmHandler将处理通过SmHandler发送的消息，处理过程如下：

 public final void handleMessage(Message msg) {
     /** Save the current message */
     mMsg = msg;
     if (mIsConstructionCompleted) {
         //派发当前消息到state中去处理
         processMsg(msg);
     } else if (!mIsConstructionCompleted &&
             (mMsg.what == SM_INIT_CMD) && (mMsg.obj == mSmHandlerObj)) {
         /** Initial one time path. */
         mIsConstructionCompleted = true;
         invokeEnterMethods(0);
     } else {
         throw new RuntimeException("StateMachine.handleMessage: " +
                     "The start method not called, received msg: " + msg);
     }
     //消息处理完毕更新mStateStack
     performTransitions();
 }

变量mIsConstructionCompleted在状态机启动完成后被设置为true，因此这里将调用processMsg函数来完成消息处理。

 private final void processMsg(Message msg) {
     StateInfo curStateInfo = mStateStack[mStateStackTopIndex];
     //如果当前状态未处理该消息
     while (!curStateInfo.state.processMessage(msg)) {
         //将消息传给当前状态的父节点处理
         curStateInfo = curStateInfo.parentStateInfo;
         if (curStateInfo == null) {
              //当前状态无父几点，则丢弃该消息
             mSm.unhandledMessage(msg);
             if (isQuit(msg)) {
                 transitionTo(mQuittingState);
             }
             break;
         }
     }
     //记录处理过的消息
     if (mSm.recordProcessedMessage(msg)) {
         if (curStateInfo != null) {
             State orgState = mStateStack[mStateStackTopIndex].state;
             mProcessedMessages.add(msg, mSm.getMessageInfo(msg), curStateInfo.state,orgState);
         } else {
             mProcessedMessages.add(msg, mSm.getMessageInfo(msg), null, null);
         }
     }
 }

消息处理过程是从mStateStack栈顶派发到栈底，直到该消息被处理！

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