spring statemachine-多个状态机共存

1、多个状态机的搞法

   在实际的企业应用中,基本不可能只有一个状态机流程在跑,比如订单,肯定是很多个订单在运行,每个订单都有自己的订单状态机流程,但上一章的例子,大家可以试一下,当执行到一个状态时,再次刷新页面,不会有任何日志出现,当一个状态流程执行到某个状态,再次执行这个状态,是不会有任何输出的,因为状态机的机制是只有在状态切换的时候才会事件(event)触发,所以我们这一章讲多个状态机的并行执行。

   首先,靠上一章例子里面的手打定制一个StateMachineConfig的做法,就只能是有一个状态机流程制霸整个项目,这种霸道的做法肯定是不行啦,要想多个状态机流程并行,那么就要请builder出场了,看代码:

private final static String MACHINEID = "orderMachine";
public StateMachine<OrderStates, OrderEvents> build(BeanFactory beanFactory) throws Exception {
         StateMachineBuilder.Builder<OrderStates, OrderEvents> builder = StateMachineBuilder.builder();
         
         System.out.println("构建订单状态机");
         
         builder.configureConfiguration()
                .withConfiguration()
                .machineId(MACHINEID)
                .beanFactory(beanFactory);
         
         builder.configureStates()
                    .withStates()
                    .initial(OrderStates.UNPAID)
                    .states(EnumSet.allOf(OrderStates.class));
                    
         builder.configureTransitions()
                     .withExternal()
                        .source(OrderStates.UNPAID).target(OrderStates.WAITING_FOR_RECEIVE)
                        .event(OrderEvents.PAY).action(action())
                        .and()
                    .withExternal()
                        .source(OrderStates.WAITING_FOR_RECEIVE).target(OrderStates.DONE)
                        .event(OrderEvents.RECEIVE);
                    
         return builder.build();
     }

  有没有似曾相识的感觉,里面描述订单状态机的初始状态,状态机的流程代码和StateMachineConfig几乎是一样的,但是都配置在StateMachineBuilder里面

StateMachineBuilder.Builder<OrderStates, OrderEvents> builder = StateMachineBuilder.builder();

这是完整的builder类代码:

import java.util.EnumSet;

import org.springframework.beans.factory.BeanFactory;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.statemachine.StateContext;
import org.springframework.statemachine.StateMachine;
import org.springframework.statemachine.action.Action;
import org.springframework.statemachine.config.StateMachineBuilder;
import org.springframework.stereotype.Component;

@Component
public class OrderStateMachineBuilder {

    private final static String MACHINEID = "orderMachine";
    
     /**
      * 构建状态机
      * 
     * @param beanFactory
     * @return
     * @throws Exception
     */
    public StateMachine<OrderStates, OrderEvents> build(BeanFactory beanFactory) throws Exception {
         StateMachineBuilder.Builder<OrderStates, OrderEvents> builder = StateMachineBuilder.builder();
         
         System.out.println("构建订单状态机");
         
         builder.configureConfiguration()
                .withConfiguration()
                .machineId(MACHINEID)
                .beanFactory(beanFactory);
         
         builder.configureStates()
                    .withStates()
                    .initial(OrderStates.UNPAID)
                    .states(EnumSet.allOf(OrderStates.class));
                    
         builder.configureTransitions()
                     .withExternal()
                        .source(OrderStates.UNPAID).target(OrderStates.WAITING_FOR_RECEIVE)
                        .event(OrderEvents.PAY).action(action())
                        .and()
                    .withExternal()
                        .source(OrderStates.WAITING_FOR_RECEIVE).target(OrderStates.DONE)
                        .event(OrderEvents.RECEIVE);
                    
         return builder.build();
     }
    
    @Bean
    public Action<OrderStates, OrderEvents> action() {
        return new Action<OrderStates, OrderEvents>() {

            @Override
            public void execute(StateContext<OrderStates, OrderEvents> context) {
               System.out.println(context);
            }
        };
    }

    
}

  在完整的代码里面我们看到有个东西没讲,那就是MACHINEID,在builder的配置代码里面,有这么一段

builder.configureConfiguration()
                .withConfiguration()
                .machineId(MACHINEID)
                .beanFactory(beanFactory);

machineId是状态机的配置类和事件实现类的关联,和它关联的是OrderEventConfig,代码如下:

import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;
import org.springframework.messaging.Message;
import org.springframework.statemachine.annotation.OnTransition;
import org.springframework.statemachine.annotation.WithStateMachine;

@WithStateMachine(id="orderMachine")
public class OrderEventConfig {
private Logger logger = LoggerFactory.getLogger(getClass());
    
    /**
     * 当前状态UNPAID
     */
    @OnTransition(target = "UNPAID")
    public void create() {
        logger.info("---订单创建,待支付---");
    }
    
    ......

}

这个后面的内容和上一章的OrderSingleEventConfig一模一样,但在类的上面注解了这一句:

@WithStateMachine(id="orderMachine")

这个id对应的就是OrderStateMachineBuilder 里面的MACHINEID,被builder写到.machineId(MACHINEID)里面。这样,OrderStateMachineBuilder对应上一章的StateMachineConfig多个状态机的实现版本,OrderEventConfig对应上一章的OrderSingleEventConfig,基本一样,只是和OrderStateMachineBuilder通过machineid做了关联。现在我们来看怎么用上它。
在controller里面引用这个类:

@Autowired
    private OrderStateMachineBuilder orderStateMachineBuilder;

然后使用它

@RequestMapping("/testOrderState")
    public void testOrderState(String orderId) throws Exception {

        StateMachine<OrderStates, OrderEvents> stateMachine = orderStateMachineBuilder.build(beanFactory);

        // 创建流程
        stateMachine.start();

        // 触发PAY事件
        stateMachine.sendEvent(OrderEvents.PAY);

        // 触发RECEIVE事件
        stateMachine.sendEvent(OrderEvents.RECEIVE);


        // 获取最终状态
        System.out.println("最终状态:" + stateMachine.getState().getId());
    }

  这其实就是每次请求testOrderState就会生成一个新的statemachine,所以每次刷新testOrderState请求都会看到日志显示:

构建订单状态机
orderMachine
2019-05-03 19:24:23.734  INFO 11752 --- [nio-9991-exec-1] tConfig$$EnhancerBySpringCGLIB$$29e58541 : ---订单创建,待支付---
2019-05-03 19:24:23.754  INFO 11752 --- [nio-9991-exec-1] o.s.s.support.LifecycleObjectSupport     : started org.springframework.statemachine.support.DefaultStateMachineExecutor@133d52dd
2019-05-03 19:24:23.755  INFO 11752 --- [nio-9991-exec-1] o.s.s.support.LifecycleObjectSupport     : started UNPAID DONE WAITING_FOR_RECEIVE  / UNPAID / uuid=52b44103-22af-49cc-a645-3aab29212a9e / id=orderMachine
DefaultStateContext [stage=TRANSITION, message=GenericMessage [payload=PAY, headers={id=ed826b85-e069-9a5e-34a1-d78454183143, timestamp=1556882663765}], messageHeaders={id=ade4055c-9b59-6498-501e-0e2a8cfe04b4, _sm_id_=52b44103-22af-49cc-a645-3aab29212a9e, timestamp=1556882663767}, extendedState=DefaultExtendedState [variables={}], transition=AbstractTransition [source=ObjectState [getIds()=[UNPAID], getClass()=class org.springframework.statemachine.state.ObjectState, hashCode()=1027927242, toString()=AbstractState [id=UNPAID, pseudoState=org.springframework.statemachine.state.DefaultPseudoState@4b05dcc, deferred=[], entryActions=[], exitActions=[], stateActions=[], regions=[], submachine=null]], target=ObjectState [getIds()=[WAITING_FOR_RECEIVE], getClass()=class org.springframework.statemachine.state.ObjectState, hashCode()=422378, toString()=AbstractState [id=WAITING_FOR_RECEIVE, pseudoState=null, deferred=[], entryActions=[], exitActions=[], stateActions=[], regions=[], submachine=null]], kind=EXTERNAL, guard=null], stateMachine=UNPAID DONE WAITING_FOR_RECEIVE  / UNPAID / uuid=52b44103-22af-49cc-a645-3aab29212a9e / id=orderMachine, source=null, target=null, sources=null, targets=null, exception=null]
传递的参数:null
2019-05-03 19:24:23.775  INFO 11752 --- [nio-9991-exec-1] tConfig$$EnhancerBySpringCGLIB$$29e58541 : ---用户完成支付,待收货---
传递的参数:null
传递的参数:null
2019-05-03 19:24:23.782  INFO 11752 --- [nio-9991-exec-1] tConfig$$EnhancerBySpringCGLIB$$29e58541 : ---用户已收货,订单完成---
最终状态:DONE

  这和之前执行testSingleOrderState是不一样的,testSingleOrderState只有第一次会有日志打出,再执行就没有日志出来了,而testOrderState因为每次都build一个新的statemachine,所以每次都会显示日志出来,这样就能保证每个订单都可以为它build一个新的statemachine,就解决了多个状态机并行执行的问题了。

  虽然多个状态机的问题解决了,但是对于实际的企业应用而言,还是有问题。这种简单粗暴的,来一个请求就新增一个状态机的搞法很不经济,而且状态机也不是越多越好,而应该是和业务对象一一对应才行,比如订单,就是一个订单一个状态机,而不是每次订单变化就build的一个。这个问题就用到了状态机的持久化,我们下一章就谈谈持久化问题。

2、有个坑

EventConfig类的@WithStateMachine注解有两个参数可用

public @interface WithStateMachine {

    /**
     * The name of a state machine bean which annotated bean should be associated.
     * Defaults to {@code stateMachine}
     *
     * @return the state machine bean name
     */
    String name() default StateMachineSystemConstants.DEFAULT_ID_STATEMACHINE;

    /**
     * The id of a state machine which annotated bean should be associated.
     *
     * @return the state machine id
     * @see StateMachine#getId()
     */
    String id() default "";
}

  我们在上面是用id来关联StateMachineBuilder和EventConfig的,用name是无效的,但这个id是spring-statemachine-starter,2.x版本才有,在1.x版本里面,只有name参数,用name参数StateMachineBuilder和EventConfig关联不上,也就是在builder里面状态变化,eventConfig里面并不会同步触发事件,请大家确认使用的是2.x的版本,这都是我血与泪的忠告。

3.新例子

  在上一个例子中,我们实现了多个状态机并存执行,不同的订单有各自的状态机运行,但只有一种状态机,这显然不能满足实际业务的要求,比如我就遇到了订单流程和公文审批流程在同一个项目的情况,所以我们这一章讲怎么让多种状态机共存。
我们先把上一章的例子状态机再复习一下,这是个订单状态机,流程图如下:

image

  定义这个状态机我们用到了OrderEvents,OrderStates来表达状态(states)和事件(events),用OrderStateMachineBuilder来描述初始状态和状态变化流程,用OrderEventConfig来描述这个流程和状态变化过程中需要做的业务。现在我们再弄一个新的状态机流程,表单状态机,流程图如下:


image

  为此,我们同样配套了和订单状态机一样的表单四件套,events,states,StateMachineBuilder和eventConfig。

public enum FormStates {
    BLANK_FORM, // 空白表单
    FULL_FORM, // 填写完表单
    CONFIRM_FORM, // 校验表单
    SUCCESS_FORM// 成功表单
}
public enum FormEvents {
    WRITE, // 填写
    CONFIRM, // 校验
    SUBMIT // 提交
}
import java.util.EnumSet;

import org.springframework.beans.factory.BeanFactory;
import org.springframework.statemachine.StateMachine;
import org.springframework.statemachine.config.StateMachineBuilder;
import org.springframework.stereotype.Component;

/**
 * 订单状态机构建器
 */
@Component
public class FormStateMachineBuilder {

    private final static String MACHINEID = "formMachine";

     /**
      * 构建状态机
      * 
     * @param beanFactory
     * @return
     * @throws Exception
     */
    public StateMachine<FormStates, FormEvents> build(BeanFactory beanFactory) throws Exception {
         StateMachineBuilder.Builder<FormStates, FormEvents> builder = StateMachineBuilder.builder();

         System.out.println("构建表单状态机");

         builder.configureConfiguration()
                .withConfiguration()
                .machineId(MACHINEID)
                .beanFactory(beanFactory);

         builder.configureStates()
                    .withStates()
                    .initial(FormStates.BLANK_FORM)
                    .states(EnumSet.allOf(FormStates.class));

         builder.configureTransitions()
                     .withExternal()
                        .source(FormStates.BLANK_FORM).target(FormStates.FULL_FORM)
                        .event(FormEvents.WRITE)
                        .and()
                    .withExternal()
                        .source(FormStates.FULL_FORM).target(FormStates.CONFIRM_FORM)
                        .event(FormEvents.CONFIRM)
                        .and()
                    .withExternal()
                        .source(FormStates.CONFIRM_FORM).target(FormStates.SUCCESS_FORM)
                        .event(FormEvents.SUBMIT);

         return builder.build();
     }

}
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;
import org.springframework.messaging.Message;
import org.springframework.statemachine.annotation.OnTransition;
import org.springframework.statemachine.annotation.WithStateMachine;

@WithStateMachine(id="formMachine")
public class FormEventConfig {
private Logger logger = LoggerFactory.getLogger(getClass());

    /**
     * 当前状态BLANK_FORM
     */
    @OnTransition(target = "BLANK_FORM")
    public void create() {
        logger.info("---空白表单---");
    }

    /**
     * BLANK_FORM->FULL_FORM 执行的动作
     */
    @OnTransition(source = "BLANK_FORM", target = "FULL_FORM")
    public void write(Message<FormEvents> message) {
        logger.info("---填写完表单---");
    }

    /**
     * FULL_FORM->CONFIRM_FORM 执行的动作
     */
    @OnTransition(source = "FULL_FORM", target = "CONFIRM_FORM")
    public void confirm(Message<FormEvents> message) {
        logger.info("---校验表单---");
    }

    /**
     * CONFIRM_FORM->SUCCESS_FORM 执行的动作
     */
    @OnTransition(source = "CONFIRM_FORM", target = "SUCCESS_FORM")
    public void submit(Message<FormEvents> message) {
        logger.info("---表单提交成功---");
    }

}

从代码可以看到深深的套路感,里面除了对流程状态的描述不同外,另外一个不同点就是MACHINEID,在不同的状态机流程中,用MACHINEID来标识不同就能使用多种状态机了,对比一下就很清楚。在builder里面通过MACHINEID来区分

private final static String MACHINEID = "orderMachine";

    public StateMachine<OrderStates, OrderEvents> build(BeanFactory beanFactory) throws Exception {
         StateMachineBuilder.Builder<OrderStates, OrderEvents> builder = StateMachineBuilder.builder();

         System.out.println("构建订单状态机");

         builder.configureConfiguration()
                .withConfiguration()
                .machineId(MACHINEID)
                .beanFactory(beanFactory);
...
private final static String MACHINEID = "formMachine";

    public StateMachine<FormStates, FormEvents> build(BeanFactory beanFactory) throws Exception {
         StateMachineBuilder.Builder<FormStates, FormEvents> builder = StateMachineBuilder.builder();

         System.out.println("构建表单状态机");

         builder.configureConfiguration()
                .withConfiguration()
                .machineId(MACHINEID)
                .beanFactory(beanFactory);
...

对应的在eventconfig里面

@WithStateMachine(id="orderMachine")
public class OrderEventConfig {
...
@WithStateMachine(id="formMachine")
public class FormEventConfig {

通过@WithStateMachine注解的id参数就区分出来了不同的状态机,这个id就是builder里面定义的MACHINEID。然后就是怎么引用的问题了,我们来看controller

    @Autowired
    private OrderStateMachineBuilder orderStateMachineBuilder;

    @Autowired
    private FormStateMachineBuilder formStateMachineBuilder;

这样,不同的builder就能同时引用,两种状态机就互不干扰的各自运行了,这是运行的代码:

@RequestMapping("/testOrderState")
    public void testOrderState(String orderId) throws Exception {

        StateMachine<OrderStates, OrderEvents> stateMachine = orderStateMachineBuilder.build(beanFactory);
        System.out.println(stateMachine.getId());

        // 创建流程
        stateMachine.start();

        // 触发PAY事件
        stateMachine.sendEvent(OrderEvents.PAY);

        // 触发RECEIVE事件
        stateMachine.sendEvent(OrderEvents.RECEIVE);

        // 获取最终状态
        System.out.println("最终状态:" + stateMachine.getState().getId());
    }

    @RequestMapping("/testFormState")
    public void testFormState() throws Exception {

        StateMachine<FormStates, FormEvents> stateMachine = formStateMachineBuilder.build(beanFactory);
        System.out.println(stateMachine.getId());

        // 创建流程
        stateMachine.start();

        stateMachine.sendEvent(FormEvents.WRITE);

        stateMachine.sendEvent(FormEvents.CONFIRM);

        stateMachine.sendEvent(FormEvents.SUBMIT);

        // 获取最终状态
        System.out.println("最终状态:" + stateMachine.getState().getId());
    }

分别执行
http://localhost:9991/statemachine/testOrderState 使用StateMachineBuilder创建的多个状态机演示
http://localhost:9991/statemachine/testFormState 多种状态机的演示(上面都是order的状态机,这个是form的状态机)
在日志里面就能看到各自状态机的运行结果了。
目前为止,多个状态机和多种状态机都可以在spring statemachine里面实现了,下一章我们来解决下状态机和实际业务间的数据传输问题,毕竟我们不是为了让状态机自个独自玩耍,和业务数据互通有无才是企业开发的正道。

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