有限オートマトン(finite state machine)を単純化して考える

有限オートマトン

Acca Actorでは、有限オートマトン(finite state machine)と呼ばれる振る舞いのモデルを用いることができる。
また、これを実装しやすくするために、FSMというトレイトが用意されている。(自ら実装してもよい)

ただし、有限オートマトンはAkka(Actor)がなくても成立する概念なので、
Actorの要素を取り除き、シンプルな有限オートマトンを実装して説明する。

有限オートマトン(wikipedia)
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%9C%89%E9%99%90%E3%82%AA%E3%83%BC%E3%83%88%E3%83%9E%E3%83%88%E3%83%B3#UML%E3%82%B9%E3%83%86%E3%83%BC%E3%83%88%E3%83%9E%E3%82%B7%E3%83%B3

有限オートマトン(finite state machine)を単純化して考える

State.Scala

/** 状態 */
sealed trait State{
  /** 振る舞い */
  type Behavior = Command => State
  /** 状態名 */
  val stateName: String
  /** 次の状態(コマンド→状態変換の振る舞い) */
  val getNextState : Behavior
}

/** 最終状態(もう状態変化が起こらない状態) */
sealed trait FinalState extends State {
  /** 次の状態(どのコマンドが来ても、今の状態に等しくなる) */
  override final val getNextState : Behavior = {
    case StartProcess => this
    case ProcessFinishSafety => this
  }
}

case object WaitingForRequest extends State {
  override val stateName: String = "WaitingForRequest"
  override val getNextState : Behavior = {
    case StartProcess => Processing
    case ProcessFinishSafety => Terminated
  }
}

case object Processing extends State {
  override val stateName: String = "Processing"
  override val getNextState : Behavior = {
    case StartProcess => Terminated
    case ProcessFinishSafety => Finished
  }
}

case object Finished extends FinalState {
  override val stateName: String = "Finished"
}

case object Terminated extends FinalState {
  override val stateName: String = "Terminated"
}

Command.Scala

/** コマンド */
sealed trait Command
/** 処理を開始させるコマンド */
case object StartProcess extends Command
/** 処理中に安全に終了させるコマンド */
case object ProcessFinishSafety extends Command

FakeActor.Scala

import java.util.Objects

/** AkkaActor要素を取り除いた有限状態マシン。Akka Actorを使用する場合は、この部分が実際のActorとなる。 */
final class FakeActor(){
  /** 状態(初期状態) */
  private var state : State = WaitingForRequest
  /** 状態の確認 */
  def getState : String = state.stateName

  /**
   * コマンドを送信して、状態を変更する
   * @param command コマンド
   * @return 結果、状態が変動するか
   */
  def goNextState(command: Command): Boolean = {
    val next: State = state.getNextState(command)
    val changed: Boolean = !Objects.equals(state,next)
    state = next
    changed
  }
}

Applicationからの利用

trait.Scala

object Application extends App {
  System.out.println("-------SUCCESS--------")
  val success = FakeActor()
  System.out.println(success.getState)
  System.out.println("changed:" + success.goNextState(StartProcess))
  System.out.println(success.getState)
  System.out.println("changed:" + success.goNextState(ProcessFinishSafety))
  System.out.println(success.getState)
  System.out.println("changed:" + success.goNextState(StartProcess))
  System.out.println(success.getState)

  System.out.println("-------FAILED--------")
  val failed = FakeActor()
  System.out.println(failed.getState)
  System.out.println("changed:" + failed.goNextState(ProcessFinishSafety))
  System.out.println(failed.getState)
  System.out.println("changed:" + failed.goNextState(StartProcess))
  System.out.println(failed.getState)
}