Durum Kalıbı

Coddy'nin C# Journey'sinin Nesne Yönelimli Programlama bölümünün bir parçası. Ders 60 / 70.

State deseni, bir nesnenin iç durumu değiştiğinde davranışını değiştirmesine olanak tanıyan davranışsal bir desendir. Farklı durumları yönetmek için karmaşık koşullu ifadeler kullanmak yerine, her durumu kendi sınıfında kapsüller ve davranışı mevcut durum nesnesine devredersiniz.

Desen üç bileşenden oluşur: duruma özgü davranışı tanımlayan bir durum arayüzü, bu davranışı uygulayan somut durum sınıfları ve geçerli duruma bir başvuru tutan bir bağlam sınıfı:

public interface IDocumentState
{
    void Publish(Document doc);
}

public class DraftState : IDocumentState
{
    public void Publish(Document doc)
    {
        Console.WriteLine("Moving to moderation");
        doc.SetState(new ModerationState());
    }
}

public class ModerationState : IDocumentState
{
    public void Publish(Document doc)
    {
        Console.WriteLine("Publishing document");
        doc.SetState(new PublishedState());
    }
}

public class PublishedState : IDocumentState
{
    public void Publish(Document doc)
    {
        Console.WriteLine("Already published");
    }
}

Bağlam mevcut durumu tutar ve eylemleri ona devreder. Durum nesneleri, bağlam üzerinde SetState() çağrısı yaparak geçişleri tetikleyebilir:

public class Document
{
    private IDocumentState _state = new DraftState();
    
    public void SetState(IDocumentState state) => _state = state;
    
    public void Publish() => _state.Publish(this);
}

var doc = new Document();
doc.Publish();  // Moderasyona taşınıyor
doc.Publish();  // Doküman yayınlanıyor
doc.Publish();  // Zaten yayınlandı

State deseni, mevcut durumu kontrol eden karmaşık if-else veya switch ifadelerini ortadan kaldırır. Her bir durum sınıfı yalnızca kendi davranışını yönetir; bu da kodun bakımını yapmayı ve yeni durumlarla genişletmeyi kolaylaştırır.

Görev

Kolay

State desenini kullanarak bir trafik ışığı sistemi oluşturalım. Trafik ışıkları belirli durumlar (kırmızı, sarı, yeşil) arasında geçiş yapar ve her durum, ışık değiştiğinde ne olacağını belirler. Karmaşık koşullu ifadeler kullanmak yerine, her ışık durumunu kendi sınıfında kapsülleyeceksin.

kodunu üç dosya arasında düzenleyeceksin:

TrafficLightState.cs: ITrafficLightState ad alanında bir Traffic arayüzü ve Change(TrafficLight light) metodunu tanımla. Ardından üç somut durum sınıfı oluştur:
- RedState - Change çağrıldığında Red - Stop! Changing to Green... yazdırır ve ışığı GreenState durumuna geçirir
- GreenState - Green - Go! Changing to Yellow... yazdırır ve YellowState durumuna geçirir
- YellowState - Yellow - Caution! Changing to Red... yazdırır ve RedState durumuna geçirir
TrafficLight.cs: Aynı ad alanında bir TrafficLight sınıfı oluştur. Bu, mevcut durumu yöneten bağlam sınıfındır. Varsayılan olarak RedState durumunda başlamalı ve şunlara sahip olmalıdır:
- Durum nesnelerinin geçişleri tetiklemek için kullandığı bir SetState(ITrafficLightState state) metodu
- Mevcut durumun Change() metoduna delege eden bir Change metodu
Program.cs: Bir TrafficLight oluşturarak ve girdiye bağlı olarak durum değişiklikleri arasında geçiş yaparak her şeyi bir araya getir.

Bir girdi alacaksın:

Trafik ışığının kaç kez değiştirileceği (bir tamsayı)

Bir TrafficLight oluştur (kırmızıda başlar) ve belirtilen sayıda Change() çağrısı yap.

Örneğin girdi 3 ise çıktı şu şekilde olmalıdır:

Red - Stop! Changing to Green...
Green - Go! Changing to Yellow...
Yellow - Caution! Changing to Red...

Girdi 5 ise ışık yeniden başlangıç durumuna döner:

Red - Stop! Changing to Green...
Green - Go! Changing to Yellow...
Yellow - Caution! Changing to Red...
Red - Stop! Changing to Green...
Green - Go! Changing to Yellow...

TrafficLight sınıfının her rengin ne anlama geldiği veya sırada neyin geleceğiyle ilgili hiçbir mantık içermediğine dikkat et - tüm bu bilgi ayrı durum sınıflarında bulunur. Her durum kendi davranışından ve bir sonraki duruma geçişi tetiklemekten sorumludur!

Kendin dene

using System;
using Traffic;

class Program
{
    public static void Main(String[] args)
    {
        // Trafik ışığının kaç kez değiştirileceğini oku
        int n = Convert.ToInt32(Console.ReadLine());

        // TODO: Bir TrafficLight örneği oluştur (varsayılan olarak RedState ile başlar)

        // TODO: Bir döngü kullanarak Change() metodunu n kez çağır
    }
}