interface IState { string Name { get; set; } //後件處理 IList Nexts { get; set; } Func Selector { get; set; } } class State : IState { pu... ...
interface IState { string Name { get; set; } //後件處理 IList<IState> Nexts { get; set; } Func<IState /*this*/, IState /*next*/> Selector { get; set; } } class State : IState { public string Name { get; set; } = "State"; IList<IState> IState.Nexts { get; set; } = new List<IState>(); public Func<IState, IState> Selector { get; set; } }
狀態比較簡單，一個Name標識，一個後件狀態列表，然後一個狀態選擇器。
比如狀態a，可以轉移到狀態b,c,d，那麼選擇器就是其中一個。至於怎麼選，就讓用戶來定義實際的選擇器了。
delegate bool HandleType<T>(IState current, IState previous,ref T value); interface IContext<T> : IEnumerator<T>, IEnumerable<T> { //data T Value { get; set; } //前件處理 IDictionary<Tuple<IState/*this*/, IState/*previous*/>, HandleType<T>> Handles { get; set; } IState CurrentState { get; set; } bool transition(IState next); }
和狀態類State關註後件狀態不同，上下文類Context關註前件狀態。當跳轉到一個新的狀態，這個過程中就要根據當前狀態來實施不同的策略。比如想進入狀態c，根據當前狀態是a, b,d 有不同的處理程式。這種轉移處理程式，是一一對應的，所以用了 Tuple<進入的狀態，當前狀態> 來描述一個跳轉鏈。然後用Dictionary 捆綁相關的處理程式。
上下文會攜帶 T Value 數據，要怎麼處理這種數據？我是通過ref 參數來傳遞給處理程式。因為我不想IState 關心上下文的構造，它只需要關註實際的數據 T value;
上下文保存數據和當前狀態，然後通過transiton 讓用戶控制狀態的轉移。這裡面有一個重覆，因為IState有選擇器來控制狀態轉移了。為什麼要這麼處理？我是為了構造一個跳轉序列。引入IEnumerator和IEnumerable介面，然狀態可以在選擇器的作用下自動跳轉，然後用foreach 讀取結果序列（只是不知道有什麼用）。
class Context<T> : IContext<T> { T data; T IContext<T>.Value { get=>data ; set=>data = value; } IDictionary<Tuple<IState, IState>, HandleType<T>> IContext<T>.Handles { get; set; } = new Dictionary<Tuple<IState, IState>, HandleType<T>>(); public IState CurrentState { get; set;} T IEnumerator<T>.Current => (this as IContext<T>).Value ; object IEnumerator.Current => (this as IContext<T>).Value; bool IContext<T>.transition(IState next) { IContext<T> context= this as IContext<T>; if (context.CurrentState == null || context.CurrentState.Nexts.Contains(next)) { //前件處理 var key = Tuple.Create(next, context.CurrentState); if (context.Handles.ContainsKey(key) && context.Handles[key] !=null) if (!context.Handles[key](next, context.CurrentState,ref this.data)) return false; context.CurrentState = next; return true; } return false; } bool IEnumerator.MoveNext() { //後件處理 IContext<T> context = this as IContext<T>; IState current = context.CurrentState; if (current == null) throw new Exception("必須設置初始狀態"); if (context.CurrentState.Selector != null) { IState next= context.CurrentState.Selector(context.CurrentState); return context.transition(next); } return false; } void IEnumerator.Reset() { throw new NotImplementedException(); } #region IDisposable Support private bool disposedValue = false; // 要檢測冗餘調用 protected virtual void Dispose(bool disposing) { if (!disposedValue) { if (disposing) { // TODO: 釋放托管狀態(托管對象)。 } // TODO: 釋放未托管的資源(未托管的對象)併在以下內容中替代終結器。 // TODO: 將大型欄位設置為 null。 disposedValue = true; } } // TODO: 僅當以上 Dispose(bool disposing) 擁有用於釋放未托管資源的代碼時才替代終結器。 // ~Context() { // // 請勿更改此代碼。將清理代碼放入以上 Dispose(bool disposing) 中。 // Dispose(false); // } // 添加此代碼以正確實現可處置模式。 void IDisposable.Dispose() { // 請勿更改此代碼。將清理代碼放入以上 Dispose(bool disposing) 中。 Dispose(true); // TODO: 如果在以上內容中替代了終結器，則取消註釋以下行。 // GC.SuppressFinalize(this); } IEnumerator<T> IEnumerable<T>.GetEnumerator() { return this; } IEnumerator IEnumerable.GetEnumerator() { return this; } #endregion }
重點關註transition函數和MoveNext函數。
bool IContext<T>.transition(IState next) { IContext<T> context= this as IContext<T>; if (context.CurrentState == null || context.CurrentState.Nexts.Contains(next)) { //前件處理 var key = Tuple.Create(next, context.CurrentState); if (context.Handles.ContainsKey(key) && context.Handles[key] !=null) if (!context.Handles[key](next, context.CurrentState,ref this.data)) return false; context.CurrentState = next; return true; } return false; }
做的事也很簡單，就是調用前件處理程式，處理成功就轉移狀態，否則退出。
bool IEnumerator.MoveNext() { //後件處理 IContext<T> context = this as IContext<T>; IState current = context.CurrentState; if (current == null) throw new Exception("必須設置初始狀態"); if (context.CurrentState.Selector != null) { IState next= context.CurrentState.Selector(context.CurrentState); return context.transition(next); } return false; }
MoveNext通過選擇器來選擇下一個狀態。
總的來說，我這個狀態機的實現只是一個框架，沒有什麼功能，但是我感覺是比較容易編寫狀態轉移目錄樹的。
用戶首先要創建一組狀態，然後建立目錄樹結構。我的實現比較粗糙，因為用戶要分別構建目錄樹，前件處理器，還有後件選擇器這三個部分。編寫測試代碼的時候，我寫了9個狀態的網狀結構，結果有點眼花繚亂。要是能統一起來估計會更好一些。
要關註的是第一個狀態，和最後的狀態的構造，否則無法停機，嵌入死迴圈。
//測試代碼 //---------創建部分--------- string mess = "";
//3 IState s3 = new State() { Name = "s3" }; //2 IState s2 = new State() { Name = "s2" }; //1 IState s1 = new State() { Name = "s1" }; //---------組合起來--------- s1.Nexts = new List<IState> { s2, s3 }; s2.Nexts = new List<IState> { s1, s3 }; s3.Nexts = new List<IState> { }; //註意end寫法 //---------上下文--------- //transition IContext<int> cont = new Context<int> { CurrentState=s1};//begin cont.Value = 0; //---------狀態處理器--------- HandleType<int> funcLaji = (IState current, IState previous, ref int v) => { mess += $"{current.Name}:垃圾{previous.Name}\n"; v++; return true; }; //1 cont.Handles.Add(Tuple.Create(s1 , default(IState)), funcLaji); cont.Handles.Add(Tuple.Create(s1, s2), funcLaji); //2 cont.Handles.Add(Tuple.Create(s2, s1), funcLaji); //3 cont.Handles.Add(Tuple.Create(s3, s1), funcLaji); cont.Handles.Add(Tuple.Create(s3, s2), funcLaji); //---------狀態選擇器--------- var rval = new Random(); Func<int,int> round = x => rval.Next(x); s1.Selector = st => round(2)==0? s2:s3; s2.Selector = st => round(2)==0? s1:s3;
構造完畢後，就可以使用這個狀態機了。
//選擇器跳轉 mess += "選擇器跳轉：\n------------------------\n"; foreach (var stor in cont) mess+=$"狀態轉變次數：{stor}\n"; //直接控制跳轉 mess += "\n直接控制狀態跳轉：\n------------------------\n"; cont.transition(s1); cont.transition(s2); cont.transition(s3);
分享到此，謝謝。
