状态机管理项目全过程

保证某个需求整体内部实现是有序的，其中包含状态定义、状态流转规则、并发控制、异常处理，下面以血透治疗为例子，完整方案实现

1️⃣ 定义状态

针对血透治疗，可以定义几个核心状态：

状态	含义
PRE_TREATMENT（上机前）	患者准备进入透析
IN_TREATMENT（治疗中）	患者正在透析
POST_TREATMENT（下机后）	透析完成
CANCELLED（取消）	治疗取消或异常终止

2️⃣ 定义状态流转规则

保证状态只能按照业务逻辑流转：

• PRE_TREATMENT → IN_TREATMENT
• IN_TREATMENT → POST_TREATMENT
• 任意状态 → CANCELLED（异常或人工取消）

避免直接从 PRE_TREATMENT 跳到 POST_TREATMENT，保证流程完整性。

3️⃣ Java 枚举实现状态

public enum TreatmentStatus {
    PRE_TREATMENT,
    IN_TREATMENT,
    POST_TREATMENT,
    CANCELLED;
}

4️⃣ 流程控制类

保证整体流程能够做到有序

一般将状态码放到redis里面，如果需要判断这个状态码是不是原来的状态码，就去redis里面查找，如果已经更新的话，就不能在进行上机操作，说明状态已经流转，如果没有更新，则开始调用锁进行更新状态，保证状态锁能够一致。

public class TreatmentStateMachine {
​
    private TreatmentStatus currentStatus;
​
    public TreatmentStateMachine(TreatmentStatus initialStatus) {
        this.currentStatus = initialStatus;
    }
​
    public synchronized boolean transitionTo(TreatmentStatus nextStatus) {
        if (isValidTransition(currentStatus, nextStatus)) {
            currentStatus = nextStatus;
            return true;
        }
        return false; // 非法状态流转
    }
​
    private boolean isValidTransition(TreatmentStatus from, TreatmentStatus to) {
        switch (from) {
            case PRE_TREATMENT: return to == TreatmentStatus.IN_TREATMENT || to == TreatmentStatus.CANCELLED;
            case IN_TREATMENT: return to == TreatmentStatus.POST_TREATMENT || to == TreatmentStatus.CANCELLED;
            case POST_TREATMENT: return to == TreatmentStatus.CANCELLED;
            default: return false;
        }
    }
​
    public TreatmentStatus getCurrentStatus() {
        return currentStatus;
    }
}
​

这里用 synchronized 保证单个患者的状态操作线程安全

5️⃣ 并发与分布式处理

1. 单患者多请求

   • 使用 Java 锁（synchronized 或 ReentrantLock）保证状态变更原子性

2. 多患者并发

   • 每个患者独立状态机，不需要全局锁

3. 分布式场景

   • 使用 Redis 分布式锁或 Redisson 保证跨节点状态安全

6️⃣ 异常处理

• 状态异常：非法状态流转 → 拒绝操作，记录日志
• 流程中断：网络或系统异常 → 可回滚到上一个状态，或者设置 CANCELLED
• 持久化状态：状态变更时同步写数据库，保证系统重启后状态一致