用Java设计高性能状态机

我正在开始编写Java库来实现高性能的有限状态机。我知道那里有很多库，但是我想从头开始编写自己的库，因为几乎所有的库都构建了自动机，这些自动机被优化为一次只处理一个。 我想知道SO社区中涉及状态机设计的人员在实现像这样的高性能库时最重要/最好的设计原则是什么。 注意事项 生成的自动机通常不是很大的。 （约100-500州）。 实现应该能够扩展。 实现应该能够实现快速转换（最小化，确定等）。 希望实施DFA，NFA，GNFA，PDA和可能的Tree Automata。希望在可能的情况下在单一界面下。 应该在内存使用和性能之间取得良好的平衡。 目前关于设计的当前问题是： 是否应该定义

State

，

Symbol

和

Transition

的类？或者应该使用“隐藏的”内部结构。我个人认为使用类本会浪费大量内存，因为相同的信息可以以更加浓缩的形式存储。但是，这是否可以实现更快的转换？它是否有任何其他优点/缺点？ 在内部存储数据的最佳方法是什么？使用像

HashMap

和

HashSet

这样的数据结构可以实现分摊的常量时间查找，但是存在一个涉及开销的元素。这是最好的方法吗？将转换信息存储为原始（或非）数组似乎浪费了相当多的内存。特别是当库需要一次处理大量自动机时。不同数据结构的优缺点是什么？ 我很感激任何意见。谢谢！