Erlang OTP设计原则Gen_Fsm行为

时间:2022-06-01 21:08:26

  1. Fsm 称为 有限状态机,举个例子,游戏中的怪物称为NPC,NPC一般有几种状态,比如:静止,移动,死亡,被攻击,攻击英雄等等几个有限的状态,那么我们就可以有限状态机实现NPC的状态变更。

  一个有限状态机可以用一个关系式来描述,State(静止状态S1) x Event(英雄进入视野范围事件E) -> Actions(开始移动动作A), State(移动状态S2)

  解释如下:当一个NPC处于静止状态S1,有一个英雄进入NPC视野范围时E,会触发NPC开始移动动作A,并且NPC转变状态为移动状态S2

  对于一个用 gen_fsm 行为实现的FSM来说,状态转换规则被写为符合如下约定的一系列Erlang函数:

StateName( Event, StateData ) ->

    .. 这里放动作的代码 ...

    { next_state, StateName', StateData' }

  2. 接下来我们来看个例子,游戏中NPC状态变化,当然我做了很大的简化,真正游戏中的逻辑比这复杂的多。这里我只是为了说明,erlang OTP设计原则中的gen_fsm如何使用,代码如下:

-module(npc).

-behaviour(gen_fsm).

%% API
-export([start_link/0]).

%% gen_fsm callbacks
-export([init/1, static/2, moving/2, handle_event/3,
	 handle_sync_event/4, handle_info/3, terminate/3, code_change/4]).

-export([hero_join/0, hero_leave/0]).

-define(SERVER, ?MODULE).

-record(npc, {state}).

start_link() ->
    gen_fsm:start_link({local, ?SERVER}, ?MODULE, [], []).

%% 初始化NPC为静止状态
init([]) ->
    io:format("init...~n"),
    State = #npc{state = static},
    io:format("init State: ~p~n", [State]),
   {ok, static, State}.

%% 英雄进入视野
hero_join() ->
    gen_fsm:send_event(?SERVER, hero_join).

%% 英雄离开视野
hero_leave() ->
    gen_fsm:send_event(?SERVER, hero_leave).

%% 静止状态下,接受来自客户端的事件
static(Event, State) ->
    case Event of
	hero_join -> %% 英雄进入视野
	    do_moving(), %% 执行动作
	    NewState = State#npc{state = moving},
	    io:format("npc set state: ~p~n", [NewState]),
	    {next_state, moving, NewState}
    end.

%% 移动状态下,接受来自客户端的事件
moving(Event, State) ->
    case Event of
	hero_leave -> %% 英雄离开视野
	    do_static(), %% 执行动作
	    NewState = State#npc{state = static},
	    io:format("npc set state: ~p~n", [NewState]),
	    {next_state, static, NewState}
    end.

handle_event(_Event, StateName, State) ->
    {next_state, StateName, State}.

handle_sync_event(_Event, _From, StateName, State) ->
    Reply = ok,
    {reply, Reply, StateName, State}.

handle_info(_Info, StateName, State) ->
    {next_state, StateName, State}.

terminate(_Reason, _StateName, _State) ->
    ok.

code_change(_OldVsn, StateName, State, _Extra) ->
    {ok, StateName, State}.

%% NPC 开始移动,进入移动状态
do_moving() ->
    io:format("npc beigin moving...~n").

%% NPC 停止移动,进入静止状态
do_static() ->
    io:format("npc stop moving, join static...~n").

   代码注释比较详细,接下来可以通过运行代码,来好好理解下这个例子,

  1. 首先,调用 npc:start_link(). 来初始化NPC服务;这个时候NPC处于静止状态 static;

  2. 当npc处于静止状态时,我们通过调用 npc:hero_join().来表示有一个侠客进入NPC的视野,那么这个时候gen_fsm会默认调用当前gen_fsm处于的状态,也就是static的处理方法,也就是 static(Event, State) 这个函数,这边可能比较绕,我已经尽量去用直白的语言来表达,能力有限,大家多思考下,呵呵;

  3. 当处理 static 函数时,Event 这个变量,就是 gen_fsm:send_event(?SERVER, hero_join). hero_join,紧接着执行对应的动作,在这里也就是 do_moving(),开始移动;

  4. 最后,我们需要返回 {next_state, moving, NewState} 让gen_fsm进入下一个状态,也就是 moving 状态;

  5. 当npc处于移动时,我们通过调用 npc:hero_leave(). 来表示 该侠客移动NPC的视野,那么对应的 moving(Event, State) 函数就会被调用,其他的处理与 static 时的处理是类似的,这里就不重复表述了。

  这个例子还有一些函数,我没有讲到,希望在以后的教程来跟大家分享,谢谢。