夏京川，段从武，宋国堃，赵世平

(四川大学 制造科学与工程学院，四川 成都 610065)

0 引言

在某试验台测控系统中，根据试验要求，存在多个中间状态并且相互之间有复杂的转换关系，确定不同输入条件下测控系统状态迁移过程以及内部切换模式，是设计该系统软件的关键。本文根据FSM原理，对系统中对象的控制和顺序视图进行了建模，并且采用State模式，将状态转换显示化，与不同状态的行为进行隔离，极大地提高了软件设计的可靠性与复用性。

1 FSM与State模式简介

1.1 FSM原理

FSM(finitestatemachine)是包含有限状态的概念化机器，状态机在某一个时刻只有一个状态，通常由输入事件引起状态的改变，而下一个状态则依赖于当前状态和输入事件[1]。其中，状态表示一种可识别、存在于一段时间间隔内的情况；事件是在某一个时间点发生的事情，具有原子性且在概念上无持续；动作是与状态转换相关的可选输出，动作执行计算，作为状态转换的结果；警戒条件是值为真或假的布尔表达式，可以对事件进行验证[2]。一个典型的微波炉有限状态机系统如图1所示[3]。

图1 微波炉系统FSMUML图示例

1.2 State模式

简单的FSM可以使用switch/case语句来实现，然而此时FSM的逻辑和实现动作的代码之间没有分离，难以达到代码的复用和有效维护。状态迁移表是实现FSM的另一种途径，通过一个处理事件的引擎，查找与事件匹配的转换，调用相应的动作，并更改状态[4]。但对于大型FSM，状态迁移表的查找会耗费大量时间，导致效率低下。……