דפוס State

חלק מהיחידה תכנות מונחה עצמים במסלול ה-Ruby של Coddy. שיעור 49 מתוך 57.

תבנית המצב מעבירה התנהגות שתלויה במצב הנוכחי של אובייקט לאובייקטי מצב נפרדים. האובייקט הראשי, ההקשר, מחזיק מצב אחד ומעביר אליו קריאות; מצב עונה ומחליט איזה מצב יבוא אחריו:

class Red
  def next_state
    Green.new
  end

  def to_s
    "red"
  end
end

class Green
  def next_state
    Yellow.new
  end

  def to_s
    "green"
  end
end

class Yellow
  def next_state
    Red.new
  end

  def to_s
    "yellow"
  end
end

class TrafficLight
  def initialize
    @state = Red.new
  end

  def change
    @state = @state.next_state
    self
  end

  def to_s
    "light is #{@state}"
  end
end

light = TrafficLight.new
puts light
puts light.change
puts light.change.change

פלט:

light is red
light is green
light is red

בלי התבנית, כל מתודה של ההקשר זקוקה ל־case על ערך הסטטוס, והוספת מצב חדש מחייבת לערוך את כולן. עם אובייקטים של מצבים, כל מצב הוא מחלקה שמכילה את הכללים שלה:

# ללא התבנית
def can_go?
  case @status
  when :red then false
  when :green then true
  when :yellow then false
  end
end

# עם התבנית
def can_go?
  @state.can_go?
end

מצבים יכולים לסרב לאירוע שאינו מתאים. כאן אי אפשר לפרסם טיוטה ישירות; תחילה היא צריכה לעבור בדיקה:

class Draft
  def submit
    Review.new
  end

  def publish
    raise ArgumentError, "cannot publish a draft"
  end

  def to_s
    "draft"
  end
end

class Review
  def publish
    Published.new
  end

  def to_s
    "in review"
  end
end

class Published
  def to_s
    "published"
  end
end

state = Draft.new
begin
  state.publish
rescue ArgumentError => e
  puts e.message
end
state = state.submit
state = state.publish
puts state

פלט:

cannot publish a draft
published

מחלקת בסיס משותפת יכולה לספק לכל מצב את תשובת ברירת המחדל, כגון דחיית כל אירוע, כך שכל מצב יגדיר רק את האירועים שהוא מקבל:

class State
  def submit
    raise ArgumentError, "cannot submit #{self}"
  end

  def approve
    raise ArgumentError, "cannot approve #{self}"
  end
end

class Review < State
  def approve
    Published.new
  end
end

אתגר

קל

השלימו את הרמזור. לכל אחד מהמצבים Red, Green ו־Yellow יש next_state (אדום עובר לירוק, ירוק לצהוב, צהוב לאדום), can_go? (רק בירוק) ו־to_s (הצבע). TrafficLight מתחיל באדום, change עובר למצב הבא, ו־status מחזיר red: stop או green: go בהתאם למצב.

הקוד שסופק קורא פקודות change או status ומדפיס את המצב אחרי כל פקודה.

הקוד שלכם יופיע בקבצים red.rb, green.rb, yellow.rb ו־traffic_light.rb. הקובץ main.rb מכיל את קוד הקלט/פלט שסופק ואי אפשר לערוך אותו.

נסו בעצמכם

require_relative 'red'
require_relative 'green'
require_relative 'yellow'
require_relative 'traffic_light'

# קוד הקלט/פלט שסופק: יש להשאיר אותו כפי שהוא
input = []
while (line = gets)
  input << line.chomp
end
light = TrafficLight.new
input.each do |cmd|
  light.change if cmd == "change"
  puts light.status
end