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咱們程序員在看資料的時候，“狀態機”這個詞時不時的會出現一下。雖然咱們不是計算機科學家，但是對於這樣的計算機理論方面的詞彙還是要有基本理解的。
定義
我們先來給出狀態機的基本定義。一句話：
狀態機是有限狀態自動機的簡稱，是現實事物運行規則抽象而成的一個數學模型。
先來解釋什麼是“狀態”（ State ）。現實事物是有不同狀態的，例如一個自動門，就有 open 和 closed 兩種狀態。我們通常所說的狀態機是有限狀態機，也就是被描述的事物的狀態的數量是有限個，例如自動門的狀態就是兩個 open 和 closed 。
狀態機，也就是 State Machine ，不是指一臺實際機器，而是指一個數學模型。說白了，一般就是指一張狀態轉換圖。例如，根據自動門的運行規則，我們可以抽象出下面這麼一個圖。
自動門有兩個狀態，open 和 closed ，closed 狀態下，如果讀取開門信號，那麼狀態就會切換爲 open 。open 狀態下如果讀取關門信號，狀態就會切換爲 closed 。
狀態機的全稱是有限狀態自動機，自動兩個字也是包含重要含義的。給定一個狀態機，同時給定它的當前狀態以及輸入，那麼輸出狀態時可以明確的運算出來的。例如對於自動門，給定初始狀態 closed ，給定輸入“開門”，那麼下一個狀態時可以運算出來的。
這樣狀態機的基本定義我們就介紹完畢了。重複一下：狀態機是有限狀態自動機的簡稱，是現實事物運行規則抽象而成的一個數學模型。
四大概念
下面來給出狀態機的四大概念。
第一個是 State ，狀態。一個狀態機至少要包含兩個狀態。例如上面自動門的例子，有 open 和 closed 兩個狀態。
第二個是 Event ，事件。事件就是執行某個操作的觸發條件或者口令。對於自動門，“按下開門按鈕”就是一個事件。
第三個是 Action ，動作。事件發生以後要執行動作。例如事件是“按開門按鈕”，動作是“開門”。編程的時候，一個 Action 一般就對應一個函數。
第四個是 Transition ，變換。也就是從一個狀態變化爲另一個狀態。例如“開門過程”就是一個變換。
上面這四大概念，在使用狀態機思想來寫程序時候經常用到，參考 https://github.com/jakesgordon/javascript-state-machine 。
應用
最後再來說說狀態機的應用。狀態機是一個對真實世界的抽象，而且是邏輯嚴謹的數學抽象，所以明顯非常適合用在數字領域。可以應用到各個層面上，例如硬件設計，編譯器設計，以及編程實現各種具體業務邏輯的時候。
來舉個例子。街上的自動售貨機中明顯能看到狀態機邏輯。我們做一下簡化，假設這是一臺只賣2元一瓶的汽水的售貨機，只接受五毛和一塊的硬幣。初始狀態是”未付款“，中間狀態有”已付款5毛“，”已付款1塊“，”已付款1.5塊“，”已足額付款“，四個狀態。狀態切換的觸發條件是”投一塊硬幣“和”投5毛硬幣“兩種，”到達足額付款“狀態，還要進行餘額清零和彈出汽水操作。所以如果畫出一張完整的狀態轉換圖，也會是比較複雜的一張圖了。而實際中的售貨機對應的狀態機就會更加複雜了。
總之，狀態機應用範圍很廣，這裏就不展開了。插一句，跟狀態機類似的概念還有圖靈機，圖靈機就是計算機底層採用的計算模型。
總結
這就是對狀態機概念的一個通俗的簡述了。總結一下，狀態機不是實際機器設備，而是一個數學模型，通常體現爲一個狀態轉換圖。涉及到的相關概念是 State 狀態，Event 事件，Action 動作，Transition 轉換。狀態機是計算機科學的重要基礎概念之一，也可以說是一種總結歸納問題的思想，應用範圍非常廣泛。