c++ - 嵌入式系统状态模式: Storing information related to asynchronous events

Question

我有一个嵌入式系统软件，我在其中执行一系列硬件初始化步骤，然后根据发生的事件历史记录进入模式 1 或模式 2。即使在某种模式下，我也会根据事件的历史来做某些事情

例如如果我的显示器关闭，那么在模式 1 下，我采用的流程与显示器打开时采用的流程不同。并且显示通知异步到达，我没有显式查询该信息。

几乎没有其他类似的异步到达事件可以改变我将进一步采取的流程。

我试图了解如何存储与过去发生的这些事件相关的信息。我倾向于将它们存储为标志，但这违背了使用状态模式的目的(而且也容易出错)。

我的另一个选择是将这些信息存储在状态本身中，例如Mode1_DisplayOff_Atrribx、Mode1_DisplayOff_Atrribx、Mode2_DisplayOff_Atrribx、Mode2_DisplayOff_Atrriby。但我担心这会使状态机变得复杂。

这里正确的方法应该是什么？

(问题不一定与嵌入式系统相关)

Answer 1

针对这种情况或任何具有复杂状态处理的情况的一般设计建议:

• 总体设计建议:尽可能简单。力求简单，而不是复杂。

• 创建一个与您拥有的“模式”、“事件”、“标志”等的组合数量相对应的状态机。这可以根据需要简单或高级 - 有时您可能需要实现子状态(例如在状态“错误”中，有子状态“错误显示”和“错误 adc”等)。

• 避免旗帜丛林:你必须从众多来源收集旗帜就已经够糟糕的了。如果您还将其与本地决策者结合起来，则必须在整个程序中编写复杂的代码，其中本地决策者会导致状态更改。跟踪程序流程和代码覆盖率很快就会变得不可能。

  这也往往会导致许多本来可以相互独立的模块之间紧密耦合，这总是一件非常糟糕的事情。

• 使用标准错误数据类型(错误编号、错误来源等)为所有状态实现标准化错误处理程序。

• 将异步信息收集与状态机分开。也就是说，异步事件的发生与程序当前执行的状态无关。如果不这样做，您就必须将它们集成到状态机中。

• 将下一步行动的决策集中在程序中的一个位置。最好与错误处理程序结合使用。

您的主循环将类似于:

for(;;)
{
  state_result = state_machine[current_state]();
  event_result = gather_event(); // might need several of these

  current_state = evaluate_results (state_result, event_result);
}

其中 evaluate_results 是程序中允许发生状态更改的唯一位置。该函数只关心接下来要执行什么状态，并不执行任何实际工作。