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哥特式建築安全係統
本文講的是哥特式建築安全係統，在我的童年記憶裏，電視上播放的那些低劣的冒險電影是模煳卻持久的。通常，這些電影的場景會安排某個古舊的城堡、密室或走廊在其中起著重要的作用。為了找到它們，英雄們需要拉動樓頂的蠟燭托架，然後，輕拍兩次牆壁。
想象有這樣一家公司，他們決定根據這個想法構建一套安全係統。他們進入之後，設置某種無線網絡，安裝一些小的設備。如果發生某些有趣的事情，這些設備會發出一條四字符的消息。比如，打開抽屜，抽屜上附著的感應器就會發出一條消息：D2OP。還有一些小的控製設備，響應這樣的四字符命令消息，比如，某個設備收到D1UL消息，就會打 開一扇門。
所有這一切的核心是一些控製器軟件，它們會監聽事件消息，弄清楚要做什麼，然後發送命令消息。在那個網絡產業崩潰的年代，這家公司買到了一堆廉價的烤麵包機，它們可以用Java控製，所以，公司準備用它們來做控製器。因此，隻要客戶買了哥特式建築安全係統，公司就會進駐其中，給這個建築物裝上一大堆設備，當然，還有一個烤麵包機，裏麵裝有Java編寫的控製程序。
就這個例子而言，我們的關注點在於這個控製程序。每個客戶都有各自的需求，但是，隻要有一些好的樣本，我們就不難發現其中的通用模式。為了打開密室，格蘭特小姐要關上臥室房門，打開抽屜，然後，再開一盞燈。而肖瓦小姐則先要打開水龍頭，再打開正確的燈，從而開啟兩個密室中的一個。至於史密斯小姐，她的辦公室裏有一個上鎖的壁櫥，內有一個密室。她必須先關上門，把牆上的畫摘下來，再打開桌子上的燈三次，最後，打開那個滿滿的櫥櫃最上麵的抽屜，這時，壁櫥打開了。如果在打開裏麵的密室前，她忘記了關閉桌子上的燈，就會警報大作。
這是個異想天開的例子，但它所要表達的意圖一點都不特別。我們有這樣一係列係統，它們共享著大多數組件和行為，卻彼此間差異極大。在這個例子裏，對所有的客戶來說，控製器發送和接收消息的方式是相同的，但是產生的事件序列和發送的命令卻不盡相同。我們要整理一下這些東西，這樣，當公司安裝一個全新係統時，付出的代價才會是最小的。因此，對他們而言，為控製器編寫動作序列必須非常簡單才行。
了解了所有這些情況，一種好的處理方式浮出水麵：把控製器看做狀態機（state machine）。每個感應器都可以發送事件（event），改變控製器的狀態（state）。當控製器進入某種狀態時，它就會在網絡上發出一條命令消息。
至此，我應該坦白，寫作之初，這是全然不同的。狀態機是一個很好的DSL例子，因此，我先選擇了它。之所以選擇 哥特式城堡，是因為我厭倦了其他所有狀態機的例子。
格蘭特小姐的控製器
這家神秘的公司擁有成千上萬感到滿意的客戶，但在這裏，我們隻準備強調其中的一位：格蘭特小姐，我最喜歡的客戶。她的臥室裏有個密室，通常情況下，這個密室都會緊鎖著，隱蔽在那裏。要打開這個密室，她就要關上門，然後，打開櫃子裏的第二個抽屜，打開床邊的燈─二者順序任意。做完這些，秘密麵板就會解鎖，她就可以打開密室了。
我用一張狀態圖來表示這個序列（見圖1-1）。
如果你沒接觸過狀態機，其實，它們隻不過是描述行為的一種常見方式而已─並非廣泛適用，但對於類似這樣的情況，卻是再合適不過了。其基本的想法是，控製器會處於不同的狀態。當它們處於某個特定的狀態時，某個事件會讓控製器轉換為另一個狀態，在那種狀態下會有不同的轉換（transition）。因此，一係列的事件會讓控製器從一個狀態進到另一個狀態。在這個模型裏，當進入一個狀態時，會執行某個動作（比如發送消息）。（其他類型的狀態機可能會在不同的地方執行動作）。
基本上，這個控製器就是一個簡單的傳統狀態機，不過需要一些微調。客戶的控製器要有一個明確的空閑（idle） 態，係統會有大多數的時間處在該狀態。某種特定的事件就可以讓係統跳回到這個空閑態，即便它正處於一個更有趣的狀態轉換中間，這樣就可以有效地重置整個模型了。在格蘭特小姐的這個例子裏，開門就是這樣一個重置事件。
引入重置事件，意味著這裏描述的狀態機並不完全滿足某種經典的狀態機模型。狀態機有幾種非常有名的變體，這個模型便是以其中一個為起點的，隻是略做微調，增加了重置事件，也就變成了隻針對這種情況。
需要特別注意的是，嚴格來說，未必一定要有重置事件才能表示格蘭特小姐的控製器。一種替代方案是，為每個狀態添加一個轉換，隻要觸發doorOpened，就會轉換為空閑態。重置事件這個想法很有用，因為它簡化了整個狀態圖。
來源：華章計算機
原文標題：哥特式建築安全係統
最後更新：2017-09-20 17:03:29