Состояние на Go
Состояние — это поведенческий паттерн, позволяющий динамически изменять поведение объекта при смене его состояния.
Поведения, зависящие от состояния, переезжают в отдельные классы. Первоначальный класс хранит ссылку на один из таких объектов-состояний и делегирует ему работу.
Концептуальный пример
Давайте применим паттерн проектирования Состояние в контексте торговых автоматов. Для упрощения задачи представим, что торговый автомат может выдавать только один товар. Также представим, что автомат может пребывать только в одном из четырех состояний:
- hasItem (имеетПредмет)
- noItem (неИмеетПредмет)
- itemRequested (выдаётПредмет)
- hasMoney (получилДеньги)
Торговый автомат может иметь различные действия. Опять-таки, для простоты оставим только четыре из них:
- Выбрать предмет
- Добавить предмет
- Ввести деньги
- Выдать предмет
Паттерн Состояние нужно использовать в случаях, когда объект может иметь много различных состояний, которые он должен менять в зависимости от конкретного поступившего запроса.
В нашем примере, автомат может быть в одном из множества состояний, которые непрерывно меняются. Припустим, что торговый автомат находится в режиме itemRequested. Как только произойдет действие «Ввести деньги», он сразу же перейдет в состояние hasMoney.
В зависимости от состояния торгового автомата, в котором он находится на данный момент, он может по-разному отвечать на одни и те же запросы. Например, если пользователь хочет купить предмет, машина выполнит действие, если она находится в режиме hasItemState, и отклонит запрос в режиме noItemState.
Программа торгового автомата не захламлена этой логикой; весь режимозависимый код обитает в реализациях соответствующих состояний.
vendingMachine.go: Контекст
package main
import "fmt"
type VendingMachine struct {
hasItem State
itemRequested State
hasMoney State
noItem State
currentState State
itemCount int
itemPrice int
}
func newVendingMachine(itemCount, itemPrice int) *VendingMachine {
v := &VendingMachine{
itemCount: itemCount,
itemPrice: itemPrice,
}
hasItemState := &HasItemState{
vendingMachine: v,
}
itemRequestedState := &ItemRequestedState{
vendingMachine: v,
}
hasMoneyState := &HasMoneyState{
vendingMachine: v,
}
noItemState := &NoItemState{
vendingMachine: v,
}
v.setState(hasItemState)
v.hasItem = hasItemState
v.itemRequested = itemRequestedState
v.hasMoney = hasMoneyState
v.noItem = noItemState
return v
}
func (v *VendingMachine) requestItem() error {
return v.currentState.requestItem()
}
func (v *VendingMachine) addItem(count int) error {
return v.currentState.addItem(count)
}
func (v *VendingMachine) insertMoney(money int) error {
return v.currentState.insertMoney(money)
}
func (v *VendingMachine) dispenseItem() error {
return v.currentState.dispenseItem()
}
func (v *VendingMachine) setState(s State) {
v.currentState = s
}
func (v *VendingMachine) incrementItemCount(count int) {
fmt.Printf("Adding %d items\n", count)
v.itemCount = v.itemCount + count
}
state.go: Интерфейс состояния
package main
type State interface {
addItem(int) error
requestItem() error
insertMoney(money int) error
dispenseItem() error
}
noItemState.go: Конкретный интерфейс
package main
import "fmt"
type NoItemState struct {
vendingMachine *VendingMachine
}
func (i *NoItemState) requestItem() error {
return fmt.Errorf("Item out of stock")
}
func (i *NoItemState) addItem(count int) error {
i.vendingMachine.incrementItemCount(count)
i.vendingMachine.setState(i.vendingMachine.hasItem)
return nil
}
func (i *NoItemState) insertMoney(money int) error {
return fmt.Errorf("Item out of stock")
}
func (i *NoItemState) dispenseItem() error {
return fmt.Errorf("Item out of stock")
}
hasItemState.go: Конкретный интерфейс
package main
import "fmt"
type HasItemState struct {
vendingMachine *VendingMachine
}
func (i *HasItemState) requestItem() error {
if i.vendingMachine.itemCount == 0 {
i.vendingMachine.setState(i.vendingMachine.noItem)
return fmt.Errorf("No item present")
}
fmt.Printf("Item requestd\n")
i.vendingMachine.setState(i.vendingMachine.itemRequested)
return nil
}
func (i *HasItemState) addItem(count int) error {
fmt.Printf("%d items added\n", count)
i.vendingMachine.incrementItemCount(count)
return nil
}
func (i *HasItemState) insertMoney(money int) error {
return fmt.Errorf("Please select item first")
}
func (i *HasItemState) dispenseItem() error {
return fmt.Errorf("Please select item first")
}
itemRequestedState.go: Конкретный интерфейс
package main
import "fmt"
type ItemRequestedState struct {
vendingMachine *VendingMachine
}
func (i *ItemRequestedState) requestItem() error {
return fmt.Errorf("Item already requested")
}
func (i *ItemRequestedState) addItem(count int) error {
return fmt.Errorf("Item Dispense in progress")
}
func (i *ItemRequestedState) insertMoney(money int) error {
if money < i.vendingMachine.itemPrice {
return fmt.Errorf("Inserted money is less. Please insert %d", i.vendingMachine.itemPrice)
}
fmt.Println("Money entered is ok")
i.vendingMachine.setState(i.vendingMachine.hasMoney)
return nil
}
func (i *ItemRequestedState) dispenseItem() error {
return fmt.Errorf("Please insert money first")
}
hasMoneyState.go: Конкретный интерфейс
package main
import "fmt"
type HasMoneyState struct {
vendingMachine *VendingMachine
}
func (i *HasMoneyState) requestItem() error {
return fmt.Errorf("Item dispense in progress")
}
func (i *HasMoneyState) addItem(count int) error {
return fmt.Errorf("Item dispense in progress")
}
func (i *HasMoneyState) insertMoney(money int) error {
return fmt.Errorf("Item out of stock")
}
func (i *HasMoneyState) dispenseItem() error {
fmt.Println("Dispensing Item")
i.vendingMachine.itemCount = i.vendingMachine.itemCount - 1
if i.vendingMachine.itemCount == 0 {
i.vendingMachine.setState(i.vendingMachine.noItem)
} else {
i.vendingMachine.setState(i.vendingMachine.hasItem)
}
return nil
}
main.go: Клиентский код
package main
import (
"fmt"
"log"
)
func main() {
vendingMachine := newVendingMachine(1, 10)
err := vendingMachine.requestItem()
if err != nil {
log.Fatalf(err.Error())
}
err = vendingMachine.insertMoney(10)
if err != nil {
log.Fatalf(err.Error())
}
err = vendingMachine.dispenseItem()
if err != nil {
log.Fatalf(err.Error())
}
fmt.Println()
err = vendingMachine.addItem(2)
if err != nil {
log.Fatalf(err.Error())
}
fmt.Println()
err = vendingMachine.requestItem()
if err != nil {
log.Fatalf(err.Error())
}
err = vendingMachine.insertMoney(10)
if err != nil {
log.Fatalf(err.Error())
}
err = vendingMachine.dispenseItem()
if err != nil {
log.Fatalf(err.Error())
}
}
output.txt: Результат выполнения
Item requestd
Money entered is ok
Dispensing Item
Adding 2 items
Item requestd
Money entered is ok
Dispensing Item
