TransitionKit是iOS中对状态机的一个实现，系统本身是有一个状态机的，不过是在GamePlayKit中的，但是针对平常的业务来说并不实用。
状态机 状态机有四个概念：
state，状态，一个状态机至少要有2个状态，event，事件，事件就是执行某一个指令，触发某一个状态，会引起状态的变换action，动作，事件发生之后要执行的动作，transition，变换，一个状态变化到另一个状态的抽象过程
TransitionKit也根据以上几个概念，抽象出来4个类：
TKStateMachine，状态机的抽象类，负责管理状态的变化TKState，事件的状态的抽象，在不同时间事物拥有不同的状态TKEvent，引起事件状态变化的指令TKTransition，状态与状态之间变化的过渡
在学习这个框架之前，先回忆一下初中学习的知识：水有三种状态：气态、液态、固态，一个比较严谨的说法是气态水（水蒸气）、液态水（常说的水）、固态水（冰）。他们之间可以相互转化，转化之间具体的描述为：
TKStateMachine 这个类是整个状态机的抽象，负责管理状态与状态之间的切换，因此状态机中会有多种状态，以及多种引起状态变化的事件。
根据上面对水的三种状态的描述，使用状态机进行抽象就是，一个状态机（水）有三个状态：gas、liquid、solid，六种事件：g2l（液化）、g2s（凝华）、l2s（凝固）、l2g（气化）、s2l（熔化）、s2g（升华）。
三种状态使用该库进行抽象的结果如下：
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 TKState *gas = [TKState stateWithName:@"gas"]; [gas setDidEnterStateBlock:^(TKState *state, TKTransition *transition) { /// TODO-gas }]; TKState *liquid = [TKState stateWithName:@"liquid"]; [liquid setDidEnterStateBlock:^(TKState *state, TKTransition *transition) { /// TODO-liquid }]; TKState *solid = [TKState stateWithName:@"solid"]; [solid setDidEnterStateBlock:^(TKState *state, TKTransition *transition) { /// TODO-solid }];
而六种事件的抽象如下：
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 TKEvent *g2l = [TKEvent eventWithName:@"g2l" transitioningFromStates:@[gas] toState:liquid]; TKEvent *g2s = [TKEvent eventWithName:@"g2l" transitioningFromStates:@[gas] toState:solid]; TKEvent *l2s = [TKEvent eventWithName:@"l2s" transitioningFromStates:@[liquid] toState:solid]; TKEvent *l2g = [TKEvent eventWithName:@"l2g" transitioningFromStates:@[liquid] toState:gas]; TKEvent *s2l = [TKEvent eventWithName:@"s2l" transitioningFromStates:@[solid] toState:liquid]; TKEvent *s2g = [TKEvent eventWithName:@"s2g" transitioningFromStates:@[solid] toState:gas];
有了状态和事件，就可以去设置状态机了：
1 2 3 4 5 6 7 TKStateMachine *stateMachine = [[TKStateMachine alloc] init]; [stateMachine addStates:@[liquid, gas, solid]]; [stateMachine setInitialState:liquid]; [stateMachine addEvents:@[g2l, g2s, l2s, l2g, s2l, s2g]]; [stateMachine activate];
以上就构建起了水的状态机，前两部分创建对应的状态和事件都是类的实例化，没有什么可探究的。在第三部分，我们创建了状态机，并且将状态和事件都放入状态机中，先看将所有状态都放入状态机以及设置初始状态中都做了什么。
addState 状态机添加状态的api有两个，一个是添加单个，一个是添加多个，不过核心api是添加单个状态。
有一点要先说明一下，状态机本身也有两种状态：活跃与非活跃，只有在状态机处于非活跃状态下才可以对其添加state和event ，只有在活跃状态下才可以执行event 。
在添加单个state的时候，会对要确保其是TKState或者其子类，并且没有被添加过，然后会放入到状态机的状态集合（mutableStates）中：
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 - (void)addState:(TKState *)state { TKRaiseIfActive();/// 只能在当前状态机不是活跃的时候才可以添加state // 1.传入的state实例必须要是TKState或者其子类 // 2.state在状态机中没有被添加过 // if (self.initialState == nil) self.initialState = state; [self.mutableStates addObject:state]; }
addEvent 添加事件要复杂有点儿，先看其api：
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 - (void)addEvent:(TKEvent *)event { // 1.状态机活跃判断、event非空判断 // 2.如果event有来源state，要确保当前状态机中已经包含这些state if (event.sourceStates) { for (TKState *state in event.sourceStates) { if (! [self.mutableStates containsObject:state]) { // 这里由于状态机的状态集合中没有event的来源state，抛出异常 } } } // 3.确保当前状态机的states数组中包含 目的state // 也就是说event所表示的状态变化只能在当前状态机的state之间 if (! [self.mutableStates containsObject:event.destinationState]) { // 这里由于该event的目的state不包含在状态机的状态集合中，抛出异常 } [self.mutableEvents addObject:event]; }
和添加状态一样，添加事件也需要在状态机处于非活跃状态下进行。由于事件表示的是一个状态变化到另一个状态的原因，所以其来源state、目的state都应该在状态机的状态集合中存在，否则就属于逻辑出错， 会抛出异常。
activate 开始执行状态机，等待对应的事件来临从而改变状态，其内部将一个表示是否活跃的布尔值进行修改，以及修改当前状态变量（currentState），并且使用递归锁进行锁定，在修改当前状态的时候会调用block将状态传递出去：
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 // 使状态机变活跃，内部会使用锁来确保数据的变化不混乱 - (void)activate { // 如果状态机已经变活跃了，就不能再调用该方法，属于逻辑错误 if (self.isActive) [NSException raise:NSInternalInconsistencyException format:@"The state machine has already been activated."]; [self.lock lock]; self.active = YES; // 节点事件回调，方便外部处理逻辑 if (self.initialState.willEnterStateBlock) self.initialState.willEnterStateBlock(self.initialState, nil); // 由于状态机是从冷却变为活跃的，所以一定是从初始状态开始的 self.currentState = self.initialState; // 节点事件回调，方便外部处理逻辑 if (self.initialState.didEnterStateBlock) self.initialState.didEnterStateBlock(self.initialState, nil); [self.lock unlock]; }
fireEvent 经过以上步骤，一个状态机就创建好了，并且处于活跃状态。初始状态机内部的状态改变的原因是状态机收到了某些事件 ：
1 [stateMachine fireEvent:l2g userInfo:nil error:nil];
调用这个代码会执行上面的 /// TODO-gas 回调，由于状态机的当前状态为liquid，所以能引起状态发生改变的事件只有：l2s 、l2g 这两个，这个完全符合常识，也完全符合我们这个状态机的规则。
这个api的实现很长，下面会分为三部分来进行讲解，由于这里涉及到对状态机里面集合的get操作，所以会加锁，加锁这部分独立于三部分。
1.获取一个正确的event 由于第一个参数是TKEvent实例或者event的名字（“g2l”、“g2s”、、），所以这里会先通过这个代码获取到合法的event实例对象：
1 TKEvent *event = [eventOrEventName isKindOfClass:[TKEvent class]] ? eventOrEventName : [self eventNamed:eventOrEventName];
然后要确保这个event的源state存在 ，并且当前状态机的状态存在于event的来源state中 ，如果不存在则说明不能响应这个event来改变状态：
1 2 3 4 5 6 7 8 if (event.sourceStates != nil && ![event.sourceStates containsObject:self.currentState]) { NSString *failureReason;// NSDictionary *userInfo = @{ NSLocalizedDescriptionKey: @"The event cannot be fired from the current state.", NSLocalizedFailureReasonErrorKey: failureReason }; if (error) *error = [NSError errorWithDomain:TKErrorDomain code:TKInvalidTransitionError userInfo:userInfo]; [self.lock unlock]; return NO; }
2.抽象状态切换 在上一个部分之后，已经获得了一个可以用来改变状态的event，接下来就是要执行状态的修改了，但是在执行状态的修改之前还有一件事要做。
由于event是引起一系列状态到另一个状态改变的抽象，并不能表示两个具体状态之间的切换 ，因此该库使用TKTransition这个类来抽象两个状态之间的转换。
在这一部分，会通过上面的参数来创建一个TKTransition实例对象，然后通过event的一个block回调来决定是否执行该切换:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 TKTransition *transition = [TKTransition transitionForEvent:event fromState:self.currentState inStateMachine:self userInfo:userInfo]; if (event.shouldFireEventBlock) { if (! event.shouldFireEventBlock(event, transition)) { // 源代码中这里有一些用于创建error的代码，但是其并没有用，这里忽略 [self.lock unlock]; return NO; } }
3.执行切换状态 在经历了一些列艰难险阻之后，状态机终于可以切换状态了。
状态切换，就是要将状态机的currentState属性修改为event的destinationState，因此这里先取出来这两个变量。本来直接将event的destinationState设置给状态机的currentState即可，但是该库提供了很丰富的事件回调，让外部可以有更加细的粒度来处理事件：
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 TKState *oldState = self.currentState; TKState *newState = event.destinationState; if (event.willFireEventBlock) event.willFireEventBlock(event, transition); if (oldState.willExitStateBlock) oldState.willExitStateBlock(oldState, transition); if (newState.willEnterStateBlock) newState.willEnterStateBlock(newState, transition); self.currentState = newState; NSMutableDictionary *notificationInfo = [userInfo mutableCopy] ?: [NSMutableDictionary dictionary]; // 省略对notiInfo的设置 [[NSNotificationCenter defaultCenter] postNotificationName:TKStateMachineDidChangeStateNotification object:self userInfo:notificationInfo]; if (oldState.didExitStateBlock) oldState.didExitStateBlock(oldState, transition); if (newState.didEnterStateBlock) newState.didEnterStateBlock(newState, transition); if (event.didFireEventBlock) event.didFireEventBlock(event, transition); [self.lock unlock];
至此，状态已经完成了改变。
以上也就是整个状态机框架的实现原理。
参考文章
