state machine

state machineは、コンピューターサイエンスや電子工学において、システムの動作を状態と遷移という概念で定義する設計手法です。ある特定の状態にあるとき、どのような入力があればどの状態へ移行するかを明確に定義するため、複雑なロジックを整理して実装する際に非常に有効です。

設計上の利点と実用性

このモデルを用いる最大の利点は、システムの挙動を予測可能にし、予期せぬ状態への遷移（バグ）を防げることです。例えば、ゲームキャラクターの動作（待機、走行、攻撃、ジャンプ）や、ウェブサイトの注文フロー（カートに入れる、支払い待ち、配送中、完了）などは、典型的なstate machineとして設計されます。これにより、開発者は支払い待ちの状態からいきなり完了へ飛ばず、必ず支払い完了という遷移を経由させるなどの制御を厳密に行うことができます。

有限状態マシンとの関係

一般的にstate machineと言えば、状態の数が有限であるfinite state machine（有限状態マシン）を指すことがほとんどです。設計時に注意すべき点は、状態を細分化しすぎると状態爆発と呼ばれる現象が起き、管理が困難になることです。そのため、必要最小限の状態定義で目的の動作を実現する設計能力が求められます。