Application Design 勉強会 #12

状態マシンとStateパターン

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1. Application Design 勉強会 #12 Mon Nov 11 Kazuki Chigita
2. プログラム上で有限状態マシンを考えたいことがある． 導入
3. プログラム上で有限状態マシンを考えたいことがある． 導入 振る舞いを直接的にノードとエッジを用いて示す． → 状態遷移図(STD : State Transition Diagram)とも呼ばれる
4. 状態遷移図 Locked Unlocked coin/unlock pass/lock
5. 状態遷移図 Locked Unlocked coin/unlock pass/lock 状態 遷移 イベント アクション
6. 状態遷移図 Locked Unlocked coin/unlock pass/lock 状態 遷移 イベント アクション index state event next action 1 Locked coin Unlocked unlock 2 Unlocked pass Locked lock ...
7. 状態遷移図 Locked Unlocked coin/unlock pass/lock 状態 遷移 イベント アクション index state event next action 1 Locked coin Unlocked unlock 2 Unlocked pass Locked lock ... 状態遷移テーブル (STT : State Transition Table)
8. プログラムでどう表現するか？ 1. switch / case を二重入れ子にする 2. 遷移テーブルを実装する 3. Stateパターンを用いる
9. プログラムでどう表現するか？ 1. switch / case を二重入れ子にする 2. 遷移テーブルを実装する 3. Stateパターンを用いる
10. プログラムでどう表現するか？ 1. switch / case を二重入れ子にする 1つ目では状態に対してswitch 2つ目ではイベントに対してswitch actionの詳細は外部に投げることができる． (interfaceで切ることもできる) Switchでの分岐が多く拡張性がつらい Stateをstaticで持つ必要があり， 状態が分離できない
11. プログラムでどう表現するか？ 1. switch / case を二重入れ子にする 2. 遷移テーブルを実装する 3. Stateパターンを用いる
12. プログラムでどう表現するか？ 2. 遷移テーブルを実装する ← テーブル情報を登録 遷移関係がシンプルで，一箇所に 集まっている． Eventによる遷移の計算量
13. プログラムでどう表現するか？ 1. switch / case を二重入れ子にする 2. 遷移テーブルを実装する 3. Stateパターンを用いる
14. プログラムでどう表現するか？ 3. Stateパターンを用いる Contextとも呼ぶ
15. プログラムでどう表現するか？ 3. Stateパターンを用いる
16. プログラムでどう表現するか？ 3. Stateパターンを用いる 状態マシンのアクション部分と， 論理部部を分離できる 計算量が小さい Stateの実装は，状態が増えれば 増えるほどその分実装する必要がある 一覧でactionを見ることができない
17. プログラムでどう表現するか？ 3+α. Stateパターン+状態マシンコンパイラを用いる
18. プログラムでどう表現するか？ 3+α. Stateパターン+状態マシンコンパイラを用いる FSMName Turnstile Context TrunstileActions Intial Locked Exception FsmError { Locked { coin Unlocked unlock pass Locked alarm } Unloked { coin Unlocked thankyou pass Locked lock } } Auto Generate
19. プログラムでどう表現するか？ 3+α. Stateパターン+状態マシンコンパイラを用いる FSMName Turnstile Context TrunstileActions Intial Locked Exception FsmError { Locked { coin Unlocked unlock pass Locked alarm } Unloked { coin Unlocked thankyou pass Locked lock } } Auto Generate
20. プログラムでどう表現するか？ 手で実装するのはここだけ
21. GUIのあるログイン画面の状態と表示画面を制御したい 利用例
22. GUIのあるログイン画面の状態と表示画面を制御したい 利用例 Initial init { init { start logginIn displayLoginScreen } logginIn { enter checkingPassword checkPassword cancel init clearScreen } checkingPassword { passwordGood loggedIn startUserProcess passwordBad notifyingPasswordBad displayBadPasswordScreen thirdBadPassword screenLocked displayLockScreen } ... }
23. - Stateパターンは状態マシンを表現するのに有効だが， 状態をAuto Generate(例:コンパイラ)するものがないと難しい． まとめ - コンパイラは，http://www.objectmentor.com にある． 参考文献 ロバート・C・マーチン: アジャイルソフトウェア開発の奥義 ~オブジェクト指向開発の真髄と匠の技~