นักพัฒนาหันมาใช้ Statecharts สำหรับการออกแบบระบบที่ซับซ้อน ขณะที่การใช้งานสมัยใหม่ได้รับความนิยมเพิ่มขึ้น

การสาธิตที่น่าสนใจของนาฬิกา Citizen quartz multi-alarm ที่ถูกพัฒนาในรูปแบบ statechart ได้จุดประกายความสนใจใหม่ในแนวทางการออกแบบระบบที่ทรงพลังนี้ การจำลองแบบโต้ตอบได้แสดงให้เห็นว่าพฤติกรรมที่ซับซ้อนสามารถจำลองได้อย่างสวยงามโดยใช้ hierarchical state machines ทำให้นักพัฒนาแบ่งปันประสบการณ์และแสวงหาการใช้งานสมัยใหม่สำหรับโปรเจกต์ของตนเอง

ความสนใจที่เพิ่มขึ้นในการใช้งาน Statechart

ชุมชนนักพัฒนากำลังสำรวจไลบรารี statechart ในภาษาโปรแกรมต่างๆ อย่างแข็งขัน นักพัฒนา JavaScript ประสบความสำเร็จกับ XState ซึ่งมีความสอดคล้องกับ SCXML และเครื่องมือที่แข็งแกร่ง สำหรับผู้ที่ทำงานกับ Go โมดูล qmuntal/stateless ให้ฟังก์ชัน sub-state พื้นฐาน ในขณะที่นักพัฒนา Rust สามารถใช้ประโยชน์จากไลบรารี statechart ที่สร้างขึ้นเฉพาะสำหรับระบบนิเวศนั้น

การเลือกใช้งานมักขึ้นอยู่กับกรณีการใช้งานเฉพาะ ระบบเรียลไทม์ได้รับประโยชน์จากชุดย่อยของฟีเจอร์ statechart ที่ปรับให้เหมาะสม ในขณะที่แอปพลิเคชันเว็บสามารถใช้ประโยชน์จากไลบรารีที่มีฟีเจอร์ครบครันพร้อมความสามารถในการแก้ไขแบบภาพ

ไลบรารี Statechart ยอดนิยมจำแนกตามภาษาโปรแกรมมิ่ง:

• JavaScript: XState (รองรับมาตรฐาน SCXML)
• Go: qmuntal/stateless (รองรับ sub-state ขั้นพื้นฐาน)
• Rust: cmars/statechart
• ระบบเรียลไทม์: การใช้งานของ Miro Samek (เซ็ตย่อยที่ปรับให้เหมาะสม)
• มาตรฐาน: UML statecharts (ข้อกำหนดอ้างอิง)

การใช้งานในโลกจริงที่ขับเคลื่อนการยอมรับ

แอปพลิเคชันทางอุตสาหกรรมกำลังพิสูจน์คุณค่าเชิงปฏิบัติของ statecharts Amazon Robotics สร้างระบบควบคุมหุ่นยนต์ได้สำเร็จโดยใช้ SCXML เวอร์ชันขยาย พร้อมด้วยภาษาเฉพาะโดเมนแบบกำหนดเองสำหรับการเขียนพฤติกรรม แนวทางนี้ช่วยให้สามารถวิเคราะห์อย่างเป็นทางการได้ เช่น การตรวจจับสถานะสุดท้ายที่ไม่สามารถเข้าถึงได้และการตรวจสอบข้อจำกัดของสถานะที่เกิดขึ้นพร้อมกัน

ส่วนที่ดีของการตั้งค่านี้คือมันเปิดเส้นทางสำหรับการวิเคราะห์พฤติกรรมอย่างเป็นทางการมากขึ้น คุณสามารถค้นหาสถานะ 'สุดท้าย' ที่คุณสามารถเข้าได้แต่ไม่สามารถออกได้อย่างง่ายดาย

ความสามารถของระบบในการให้การแสดงภาพกราฟิกของสถานะโปรแกรมพิสูจน์แล้วว่ามีค่าอย่างยิ่งสำหรับการดีบักและทำความเข้าใจพฤติกรรมหุ่นยนต์ที่ซับซ้อนในสภาพแวดล้อมการผลิต

ประโยชน์หลักของ Statechart:

• การจัดระเบียบสถานะแบบลำดับชั้น
• ความสามารถในการวิเคราะห์อย่างเป็นทางการ (การตรวจจับสถานะสุดท้าย)
• การแสดงภาพพฤติกรรมของระบบแบบกราฟิก
• การจัดการสถานะพร้อมกัน
• แนวทางการเขียนโปรแกรมแบบภาพ
• การแยกตรรกะออกจากการนำไปใช้งาน

ข้อพิจารณาทางเทคนิคและความท้าทายในการใช้งาน

นักพัฒนาที่ทำงานกับระบบฝังตัวต้องเผชิญกับข้อจำกัดเฉพาะเมื่อใช้งาน statecharts โปรเจกต์เช่นระบบควบคุมสิ่งแวดล้อมอัตโนมัติต้องพิจารณาข้อจำกัดของทรัพยากรและความต้องการเรียลไทม์อย่างรอบคอบ Python ยังคงเป็นที่นิยมสำหรับการสร้างต้นแบบอย่างรวดเร็ว แต่นักพัฒนากำลังสำรวจภาษาที่คอมไพล์แล้วสำหรับการใช้งานจริง

ความคล้ายคลึงกันระหว่างโครงสร้าง abstract syntax trees และ statechart ทำให้นักพัฒนาบางคนพิจารณาสร้างภาษาโปรแกรมที่มี statecharts เป็นการแสดงพื้นฐาน สิ่งนี้อาจเชื่อมช่องว่างระหว่างการสร้างแบบจำลองแบบภาพและการพัฒนาแบบดั้งเดิมที่ใช้โค้ด

ความกระตือรือร้นของชุมชนและทิศทางในอนาคต

การตอบสนองต่อการสาธิต statechart เผยให้เห็นความสนใจอย่างแรงกล้าของชุมชนในแนวทางการเขียนโปรแกรมแบบภาพ นักพัฒนาชื่นชมการแยกอย่างชัดเจนระหว่างตรรกะของระบบและรายละเอียดการใช้งาน รวมถึงความสามารถในการใช้เหตุผลเกี่ยวกับพฤติกรรมที่ซับซ้อนผ่านการแสดงแบบกราฟิก

เครื่องมือสมัยใหม่ยังคงพัฒนาต่อไป ด้วยฟีเจอร์เช่นตัวแก้ไขภาพแบบฝังตัวและการสร้างโค้ดอัตโนมัติที่ทำให้ statecharts เข้าถึงได้มากขึ้นสำหรับทีมพัฒนาหลัก การผสมผสานระหว่างความสามารถในการตรวจสอบอย่างเป็นทางการและการออกแบบภาพที่ใช้งานง่ายทำให้ statecharts น่าสนใจเป็นพิเศษสำหรับระบบที่มีความปลอดภัยสำคัญและระบบโต้ตอบที่ซับซ้อน

อ้างอิง: Citizen quartz multi-alarm