Day12 - 状态机与现实世界的落差 - 2: State Explosion(状态大爆炸)

回想一下至今认识过的状态机范例里，我们目前所见的，都是针对一个物体、物件的小小部分出发，比如 RPG 的移动模组，假设今天不只有移动，我们还需要攻击的模组、技能分配的模组 etc，这些模组才能组合成一个完整的角色。

这次先从一个稍微简单的需求作为范例

1. 早期需求

假设我有个 Web Application 里，有个 input 的 UI component，一开始需求很单纯，只有 valid invalid 两种状态。

状态机可以画成

有个事件 v (valid)能让 invalid 变成 valid；
有个事件 i (invalid)能让 valid 变成 invalid；

2. 新增需求

接着随着设计、商务的新需求，我们的 UI 元件需要 Disable / Enable 的状态。

所以现在我们的状态会有 2*2 共四种组合

假设我们先不去思考为什麽有 invalid disabled 这种奇怪的状态存在，目前上图乍看之下还算清晰，但是...，这是因为还没画上 transition 的关系。画了之後...

有个 e (enabled)事件能让 disabled 变成 enabled；
有个 d (disabled)事件能让 enabled 变成 disabled；

不晓得看官，此时看下来有没有开始稍微有点眼花撩乱？
如果没有的话？！想必读者的天赋肯定是异於常人，是个练武奇才，或是非常用心观看呢！！！

3. 新增更多需求

假设今天我们再加上一组条件是检查 input 有没有被改变过了，我们称这个状态为 changed, unchanged

所以现在我们的状态会有 2*2*2 共八种组合，一样我们先暂时不管可能有些状态根本不合理、不会出现在设计稿上。那此时...我们的状态机会长得什麽样子呢？

有个 u (unchanged)事件能让 changed 变成 unchanged；
有个 c (changed)事件能让 unchanged 变成 changed；

目前光是这三种状况下 2 * 2 * 2 的状态机已长得如此可怕，这就是我们所称之的「状态大爆炸」。

这张图，难以阅读；难以阅读也代表难以维护，是否也代表我们先前介绍的 state machine 太过理想？

於是就有了 State Chart 的诞生！ State Chart 是什麽呢？

State Chart 是基於 David Harel (1987) 发表的 A visual formalism for complex systems 一文产生，用来解决状态机在现实世界中，复杂的场景应用。

State Chart 带来了 阶层式状态、平行式状态 等观念...

比如早先提及的 RPG 角色，我们可以将角色这个主体底下的状态，拆成 3 组不同的类别，透过「移动模组」、「攻击的模组」、「技能分配的模组」共同平行组合而成。

我们会在後续几天接着介绍

参考资料

https://statecharts.dev/state-machine-state-explosion.html