今天介紹erlang的一個非常重要的behaviour，就是gen_fsm-有限狀態機，有限狀態機的作用非常之多，比如文本解析，模式匹配、遊戲邏輯等等方面的處理都是它的強項，所以這個behaviour非常之重要
1. 有限狀態機
有限狀態機可以用下面這個公式來表達
State(S) x Event(E) -> Actions(A), State(S')
表示的就是在S狀態時如果有事件E發生，那麼執行動作A後把狀態調整到S’。理解很好理解，如果能夠熟練應用必須得下苦功，多練習。
2. 一個例子
erlang手冊中用這個例子來解釋的：開鎖問題，有一個密碼鎖的門，它就可以看作一個狀態機，初始狀態門是鎖着的，任何時候有人按一個密碼鍵就會產生一個事件，這個鍵值和前面的按鍵組合後與密碼相比較，看是否正確，如果輸入的密碼順序是對的，那麼將門打開30秒，如果輸入密碼不完全，則等待下次按鈕按下，如果輸入密碼順序是錯的，則重新開始等待按鍵按下。
-module(code_lock).-behaviour(gen_fsm).-export([start_link/1]).-export([button/1]).-export([init/1, locked/2, open/2]).start_link(Code) -> gen_fsm:start_link({local, code_lock}, code_lock, Code, []).button(Digit) -> gen_fsm:send_event(code_lock, {button, Digit}).init(Code) -> {ok, locked, {[], Code}}.locked({button, Digit}, {SoFar, Code}) -> case [Digit|SoFar] of Code -> do_unlock(), {next_state, open, {[], Code}, 3000}; Incomplete when length(Incomplete)<length(Code) -> {next_state, locked, {Incomplete, Code}}; _Wrong -> {next_state, locked, {[], Code}} end.open(timeout, State) -> do_lock(), {next_state, locked, State}.
這些代碼下面解釋
3. 啓動狀態機
在上一節提到的例子裏，我們使用code_lock:start_link(Code)啓動gen_fsm
start_link(Code) -> gen_fsm:start_link({local, code_lock}, code_lock, Code, []).
start_link調用gen_fsm:start_link/4，啓動一個新的gen_fsm進程並連接。
1）第一個參數{local, code_lock}指定名字，在本地註冊爲code_lock
2）第二個參數code_lock是回調模塊
3）第三個參數Code是傳遞給回調模塊init函數的參數，就是密碼鎖的密碼
4）第四個[]是狀態機的選項
如果進程註冊成功，則新的gen_fsm進程調用code_lock:init(Code)，返回{ok, StateName, StateData}。StateName是gen_fsm的初始狀態，在這裏返回的是locked，表示初始狀態下門是鎖着的，StateData是gen_fsm的內部狀態，在這裏Statedata是當前的按鍵順序（初始時爲空）和正確的鎖代碼，是個列表
init(Code) -> {ok, locked, {[], Code}}.
注意gen_fsm:start_link是同步的，直到gen_fsm進程初始化並準備好開始接受請求時纔會返回。加入gen_fsm是監控樹的一部分，那麼gen_fsm:start_link必須被使用，也就是被一個監控者調用，gen_fsm:start則是啓動單獨的gen_fsm進程，也就是gen_fsm不是監控樹的一部分
4. 事件通知
使用gen_fsm:send_event/2來實現按建事件的通知
button(Digit) -> gen_fsm:send_event(code_lock, {button, Digit}).
code_lock是gen_fsm的名字，且必須用這個名字啓動進程，{button, Digit}是發送的事件，事件是作爲消息發送給gen_fsm的，當事件被接收到，gen_fsm就調用StateName(Event, StateData)，它的返回值應該是{next_state, StateName1, StateData1}。StateName是當前狀態名稱，而StateName1是將轉換到的下一狀態名稱，StateData1是StateData的新值
locked({button, Digit}, {SoFar, Code}) -> case [Digit|SoFar] of Code -> do_unlock(), {next_state, open, {[], Code}, 30000}; Incomplete when length(Incomplete)<length(Code) -> {next_state, locked, {Incomplete, Code}}; _Wrong -> {next_state, locked, {[], Code}}; end.open(timeout, State) -> do_lock(), {next_state, locked, State}.
假如門是鎖着的且按了一個按鍵，完整的按鍵序列和密碼相比較，根據比較結果來決定門是打開（狀態切到open）還是保持locked狀態。
5 超時
假如輸入的密碼正確，門被打開，locked/2函數返回下面的序列
{next_state, open, {[], Code}, 30000};
30000表示超時30000毫秒，在30秒後，超時發生，調用StateName(timeout, StateData) ，門又重新鎖上
open(timeout, State) -> do_lock(), {next_state, locked, State}.
6. 所有狀態事件
有時候一個事件可以到達gen_fsm進程的任何狀態，取代用gen_fsm:send_event/2發送消息和寫一段每個狀態函數處理事件的代碼，這個消息我們可以用gen_fsm:send_all_state_event/2 發送，用Module:handle_event/3處理
-module(code_lock)....-export([stop/0])....stop() -> gen_fsm:send_all_state_event(code_lock, stop)....handle_event(stop, _StateName, StateData) -> {stop, normal, StateData}.
7. 停止
假如gen_fsm是監控樹的一部分，則不需要停止方法，gen_fsm會自動被監控者停止。如果需要在結束前清理數據，那麼shutdown strategy必須爲一個timeout，並且必須在gen_fsm的init方法裏設置捕獲exit信號，然後
gen_fsm進程會調用callback方法terminate(shutdown, StateName, StateData)
init(Args) -> ..., process_flag(trap_exit, true), ..., {ok, StateName, StateData}....terminate(shutdown, StateName, StateData) -> ..code for cleaning up here.. ok.
8. 獨立gen_fsm進程
加入gen_fsm不是監控樹的一部分，stop函數可能有用，如:
...-export([stop/0])....stop() -> gen_fsm:send_all_state_event(code_lock, stop)....handle_event(stop, _StateName, StateData) -> {stop, normal, StateData}....terminate(normal, _StateName, _StateData) -> ok.
回調函數處理stop事件並返回{stop, normal, StateData1}，normal表示正常停止，StateData1爲gen_fsm的新的StateData值，這將導致gen_fsm調用terminate(normal, StateName, StateData1)然後自然的停止
9. 處理其他信息
收到的其他消息由handle_info(Info, StateName, StateData)處理，其他消息的一個例子就是exit消息，假如gen_fsm進程與其他進程link了並且trace了信號，就要處理exit消息
handle_info({'EXIT', Pid, Reason}, StateName, StateData) -> ..code to handle exits here.. {next_state, StateName1, StateData1}.
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原作者：老紀
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