Паттерн Состояние

Часть раздела Объектно-ориентированное программирование путешествия по GO на Coddy — урок 95 из 107.

Паттерн Состояние (State) позволяет объекту изменять свое поведение при изменении его внутреннего состояния, создавая впечатление, будто объект изменил свой класс. В то время как Шаблонный метод (Template Method) управляет шагами алгоритма, Состояние инкапсулирует поведение, зависящее от состояния, в отдельные объекты и делегирует выполнение текущему состоянию.

В Go мы определяем интерфейс состояния и создаем конкретные состояния, которые реализуют различные варианты поведения:

type State interface {
    Handle(d *Document) string
}

type Document struct {
    state State
}

func (d *Document) SetState(s State) {
    d.state = s
}

func (d *Document) Publish() string {
    return d.state.Handle(d)
}

Каждое состояние определяет, что происходит и какое состояние следует за ним:

type DraftState struct{}

func (s DraftState) Handle(d *Document) string {
    d.SetState(ModerationState{})
    return "Draft submitted for moderation"
}

type ModerationState struct{}

func (s ModerationState) Handle(d *Document) string {
    d.SetState(PublishedState{})
    return "Moderation approved, now published"
}

type PublishedState struct{}

func (s PublishedState) Handle(d *Document) string {
    return "Already published"
}

Один и тот же вызов метода дает разные результаты в зависимости от текущего состояния:

doc := &Document{state: DraftState{}}

fmt.Println(doc.Publish())  // Черновик отправлен на модерацию
fmt.Println(doc.Publish())  // Модерация одобрена, теперь опубликовано
fmt.Println(doc.Publish())  // Уже опубликовано

Состояние (State) идеально подходит для объектов с четко выраженными режимами работы, такими как процессы обработки заказов, компоненты пользовательского интерфейса или обработчики соединений, где поведение полностью зависит от текущего состояния.

Задание

Легко

Давайте создадим систему тикетов поддержки, используя паттерн Состояние (State)! Вы создадите тикет поддержки, который проходит через различные стадии — от открытия до работы над ним и разрешения — при этом каждое состояние определяет, какие действия возможны и что произойдет дальше.

Вы организуете свой код в трех файлах:

state.go: Определите интерфейс состояния и конкретные состояния, представляющие каждый этап жизненного цикла тикета.
Создайте интерфейс TicketState с методом Handle(t *Ticket) string, который обрабатывает тикет и потенциально переводит его в следующее состояние.

Реализуйте три состояния:
- OpenState — при обработке переводит тикет в InProgressState и возвращает "Ticket opened, assigning to support team"
- InProgressState — при обработке переводит в ResolvedState и возвращает "Working on ticket, issue resolved"
- ResolvedState — при обработке остается в том же состоянии и возвращает "Ticket already resolved"
ticket.go: Создайте структуру тикета, которая хранит текущее состояние и делегирует ему поведение.
Создайте структуру Ticket с полем ID (string) и полем state (TicketState). Добавьте следующие методы:
- SetState(s TicketState) для изменения текущего состояния тикета
- Process() string, который делегирует выполнение методу Handle текущего состояния
Создайте конструктор NewTicket(id string) *Ticket, который возвращает тикет, начинающийся в состоянии OpenState.
main.go: Продемонстрируйте, как одно и то же действие дает разные результаты в зависимости от текущего состояния тикета.
Считайте ID тикета и количество раз, которое необходимо обработать тикет. Создайте новый тикет с этим ID, затем вызовите Process() указанное количество раз, выводя каждый результат на отдельной строке.

Будут предоставлены следующие входные данные:

Строка 1: ID тикета
Строка 2: Количество раз для обработки тикета

Например, при вводе:

TKT-001
3

Ваш вывод должен быть:

Ticket opened, assigning to support team
Working on ticket, issue resolved
Ticket already resolved

И при вводе:

TKT-500
5

Ваш вывод должен быть:

Ticket opened, assigning to support team
Working on ticket, issue resolved
Ticket already resolved
Ticket already resolved
Ticket already resolved

И при вводе:

ISSUE-42
1

Ваш вывод должен быть:

Ticket opened, assigning to support team

Обратите внимание, как вызов Process() для одного и того же тикета каждый раз дает разные результаты — поведение тикета меняется по мере его перехода между состояниями. После разрешения он остается разрешенным, сколько бы раз вы его ни обрабатывали. Кажется, что объект тикета меняет свое поведение, но на самом деле он делегирует задачи разным объектам состояний!

Шпаргалка

Паттерн Состояние (State) позволяет объекту изменять свое поведение при изменении его внутреннего состояния. Объект делегирует поведение отдельным объектам состояний, представляющим различные состояния.

Определите интерфейс состояния:

type State interface {
    Handle(d *Document) string
}

Создайте объект контекста, который хранит текущее состояние:

type Document struct {
    state State
}

func (d *Document) SetState(s State) {
    d.state = s
}

func (d *Document) Publish() string {
    return d.state.Handle(d)
}

Реализуйте конкретные состояния, которые инкапсулируют поведение, специфичное для каждого состояния:

type DraftState struct{}

func (s DraftState) Handle(d *Document) string {
    d.SetState(ModerationState{})
    return "Draft submitted for moderation"
}

type ModerationState struct{}

func (s ModerationState) Handle(d *Document) string {
    d.SetState(PublishedState{})
    return "Moderation approved, now published"
}

type PublishedState struct{}

func (s PublishedState) Handle(d *Document) string {
    return "Already published"
}

Каждое состояние определяет, что происходит, и переходит к следующему состоянию:

doc := &Document{state: DraftState{}}

fmt.Println(doc.Publish())  // Черновик отправлен на модерацию
fmt.Println(doc.Publish())  // Модерация одобрена, теперь опубликовано
fmt.Println(doc.Publish())  // Уже опубликовано

Паттерн Состояние идеально подходит для объектов с четко выраженными режимами работы, где поведение полностью зависит от текущего состояния.

Попробуйте сами

package main

import (
	"fmt"
)

func main() {
	// Чтение входных данных
	var ticketID string
	var numProcesses int
	fmt.Scanln(&ticketID)
	fmt.Scanln(&numProcesses)

	// TODO: Создать новый тикет с заданным ID

	// TODO: Обработать тикет указанное количество раз
	// и вывести каждый результат на отдельной строке
}