Spring Boot 2.x实战之StateMachine

小咪咪 2021-10-01 08:54 332阅读 0赞

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Spring StateMachine是一个状态机框架，在Spring框架项目中，开发者可以通过简单的配置就能获得一个业务状态机，而不需要自己去管理状态机的定义、初始化等过程。今天这篇文章，我们通过一个案例学习下Spring StateMachine框架的用法。

## 案例介绍 ##

假设在一个业务系统中，有这样一个对象，它有三个状态：草稿、待发布、发布完成，针对这三个状态的业务动作也比较简单，分别是：上线、发布、回滚。该业务状态机如下图所示。

![44770-db22f1442412732c.png][]

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## 实战 ##

接下来，基于上面的业务状态机进行Spring StateMachine的演示。

*  创建一个基础的Spring Boot工程，在主pom文件中加入Spring StateMachine的依赖：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
    <project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
             xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 https://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
      <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
      <parent>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
        <version>2.2.1.RELEASE</version>
        <relativePath/> 
      </parent>
      <groupId>online.javaadu</groupId>
      <artifactId>statemachinedemo</artifactId>
      <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
      <name>statemachinedemo</name>
      <description>Demo project for Spring Boot</description>
    
      <properties>
        <java.version>1.8</java.version>
      </properties>
    
      <dependencies>
        <dependency>
          <groupId>org.springframework.boot</groupId>
          <artifactId>spring-boot-starter</artifactId>
        </dependency>
    
        <dependency>
          <groupId>org.projectlombok</groupId>
          <artifactId>lombok</artifactId>
          <optional>true</optional>
        </dependency>
        <dependency>
          <groupId>org.springframework.boot</groupId>
          <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
          <scope>test</scope>
          <exclusions>
            <exclusion>
              <groupId>org.junit.vintage</groupId>
              <artifactId>junit-vintage-engine</artifactId>
            </exclusion>
          </exclusions>
        </dependency>
    
        
            <dependency>
            <groupId>org.springframework.statemachine</groupId>
            <artifactId>spring-statemachine-core</artifactId>
            <version>2.1.3.RELEASE</version>
          </dependency>
      </dependencies>
    
      <build>
        <plugins>
          <plugin>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
          </plugin>
        </plugins>
      </build>
    
    </project>

定义状态枚举和事件枚举，代码如下：

/**
    * 状态枚举
    **/
    public enum States {
        DRAFT,
        PUBLISH_TODO,
        PUBLISH_DONE,
    }
    
    /**
    * 事件枚举
    **/
    public enum Events {
        ONLINE,
        PUBLISH,
        ROLLBACK
    }

*  完成状态机的配置，包括：（1）状态机的初始状态和所有状态；（2）状态之间的转移规则

@Configuration
    @EnableStateMachine
    public class StateMachineConfig extends EnumStateMachineConfigurerAdapter<States, Events> {
    
        @Override
        public void configure(StateMachineStateConfigurer<States, Events> states) throws Exception {
            states.withStates().initial(States.DRAFT).states(EnumSet.allOf(States.class));
        }
    
        @Override
        public void configure(StateMachineTransitionConfigurer<States, Events> transitions) throws Exception {
            transitions.withExternal()
                .source(States.DRAFT).target(States.PUBLISH_TODO)
                .event(Events.ONLINE)
                .and()
                .withExternal()
                .source(States.PUBLISH_TODO).target(States.PUBLISH_DONE)
                .event(Events.PUBLISH)
                .and()
                .withExternal()
                .source(States.PUBLISH_DONE).target(States.DRAFT)
                .event(Events.ROLLBACK);
        }
    }

*  定义一个测试业务对象，状态机的状态转移都会反映到该业务对象的状态变更上

@WithStateMachine
    @Data
    @Slf4j
    public class BizBean {
    
        /**
         * @see States
         */
        private String status = States.DRAFT.name();
    
        @OnTransition(target = "PUBLISH_TODO")
        public void online() {
            log.info("操作上线，待发布. target status:{}", States.PUBLISH_TODO.name());
            setStatus(States.PUBLISH_TODO.name());
        }
    
        @OnTransition(target = "PUBLISH_DONE")
        public void publish() {
            log.info("操作发布,发布完成. target status:{}", States.PUBLISH_DONE.name());
            setStatus(States.PUBLISH_DONE.name());
        }
    
        @OnTransition(target = "DRAFT")
        public void rollback() {
            log.info("操作回滚,回到草稿状态. target status:{}", States.DRAFT.name());
            setStatus(States.DRAFT.name());
        }
    
    }

*  编写测试用例，这里我们使用CommandLineRunner接口代替，定义了一个StartupRunner，在该类的run方法中启动状态机、发送不同的事件，通过日志验证状态机的流转过程。

public class StartupRunner implements CommandLineRunner {
    
        @Resource
        StateMachine<States, Events> stateMachine;
    
        @Override
        public void run(String... args) throws Exception {
            stateMachine.start();
            stateMachine.sendEvent(Events.ONLINE);
            stateMachine.sendEvent(Events.PUBLISH);
            stateMachine.sendEvent(Events.ROLLBACK);
        }
    }

在运行上述程序后，我们可以在控制台中获得如下输出，我们执行了三个操作：上线、发布、回滚，在下图中也确实看到了对应的日志。不过我还发现有一个意料之外的地方——在启动状态机的时候，还打印出了一个日志——“操作回滚，回到草稿状态. target status:DRAFT”，这里应该是状态机设置初始状态的时候触发的。

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## 分析 ##

如上面的实战过程所示，使用Spring StateMachine的步骤如下：

1.  定义状态枚举和事件枚举
2.  定义状态机的初始状态和所有状态
3.  定义状态之间的转移规则
4.  在业务对象中使用状态机，编写响应状态变化的监听器方法

为了将状态变更的操作都统一管理起来，我们会考虑在项目中引入状态机，这样其他的业务模块就和状态转移模块隔离开来了，其他业务模块也不会纠结于当前的状态是什么，应该做什么操作。在应用状态机实现业务需求时，关键是业务状态的分析，只要状态机设计得没问题，具体的实现可以选择用Spring StateMachine，也可以自己去实现一个状态机。

使用Spring StateMachine的好处在于自己无需关心状态机的实现细节，只需要关心业务有什么状态、它们之间的转移规则是什么、每个状态转移后真正要进行的业务操作。

本文完整实例参见：[https://github.com/duqicauc/Spring-Boot-2.x-In-Action/tree/master/statemachinedemo][https_github.com_duqicauc_Spring-Boot-2.x-In-Action_tree_master_statemachinedemo]

## 参考资料 ##

1.  [http://blog.didispace.com/spring-statemachine/][http_blog.didispace.com_spring-statemachine]
2.  [https://projects.spring.io/spring-statemachine/\#quick-start][https_projects.spring.io_spring-statemachine_quick-start]

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本号专注于后端技术、JVM问题排查和优化、Java面试题、个人成长和自我管理等主题，为读者提供一线开发者的工作和成长经验，期待你能在这里有所收获。

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javaadu

[Spring Boot 2.x_StateMachine]: https://links.jianshu.com/go?to=http%3A%2F%2Fwww.javaadu.online%2F%3Fp%3D655
[44770-db22f1442412732c.png]: /images/20210804/a9765c8d73bb4944bd71b5a1c489e6ec.png
[44770-ba9c5dcf9850dbe5.png]: /images/20210804/e9981dadc382481f860510f62003d6df.png
[https_github.com_duqicauc_Spring-Boot-2.x-In-Action_tree_master_statemachinedemo]: https://links.jianshu.com/go?to=https%3A%2F%2Fgithub.com%2Fduqicauc%2FSpring-Boot-2.x-In-Action%2Ftree%2Fmaster%2Fstatemachinedemo
[http_blog.didispace.com_spring-statemachine]: https://links.jianshu.com/go?to=http%3A%2F%2Fblog.didispace.com%2Fspring-statemachine%2F
[https_projects.spring.io_spring-statemachine_quick-start]: https://links.jianshu.com/go?to=http%3A%2F%2Fwww.javaadu.online%2Fwp-admin%2Fpost-new.php
[44770-4e61421679e2d7b2.png]: /images/20210804/ced99c4c51934a95b6348a94073f7c5a.png