こんにちは、KOUKIです。
この記事では、前回に引き続き、デザインパターンの一つであるStateパターンについて紹介します。
<目次>
前回
デザインパターンまとめ
シチュエーション
復習ですが、State パターンは、 モノではなく「状態」をクラスとして表現するパターンです。
※Go言語ではクラスは存在しないので、構造体やインターフェースがそれらを表現します。
Handmade State Machine
WebSocketの接続状態を例に、Stateパターンを学習していきましょう。
WebSocketの接続状態
今回は、Stateの状態を定数として実装します。
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package main import ( "bufio" "fmt" "os" "strconv" ) type WebSocketState int const ( // ソケット準備 Prepare WebSocketState = iota // ソケットは作成されているが、まだコネクションが開いていない状態 Connecting // コネクションが開き、通信の準備ができている状態 Open // コネクションが閉じる過程にある状態 Closing // コネクションが閉じられたか、もしくは開けていなかった状態 Closed ) func (s WebSocketState) String() string { switch s { case Prepare: return "Prepare" case Connecting: return "Connecting" case Open: return "Open" case Closing: return "Closing" case Closed: return "Closed" } return "Unknown" } |
トリガー
Stateの状態を変更するトリガーも定数として実装します。
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type Trigger int const ( // WebSocketオブジェクト作成 Create Trigger = iota // 接続呼び出し Call // 接続確立 OnHook // 接続切断移行 OffHook // 接続切断 Close // 状態確認 ReadyState // メッセージ送受信 Message ) func (t Trigger) String() string { switch t { case Create: return "Create" case Call: return "Call" case OnHook: return "OnHook" case OffHook: return "OffHook" case Close: return "Close" case ReadyState: return "ReadyState" case Message: return "Message" } return "Unknown" } |
ルール
状態とトリガーを組み合わせて、ルールを作りましょう。
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type TriggerRule struct { trigger Trigger state WebSocketState } // Create -> Connecting -> Open -> Closing -> Close var rules = map[WebSocketState][]TriggerRule{ Prepare: { {Call, Connecting}, {Close, Closed}, {ReadyState, Connecting}, }, Connecting: { {OnHook, Open}, {OffHook, Closing}, {ReadyState, Connecting}, }, Open: { {OffHook, Closing}, {Message, Open}, {ReadyState, Open}, }, Closing: { {Close, Closed}, {ReadyState, Closing}, }, Closed: { {Create, Prepare}, {ReadyState, Closed}, }, } |
例えば、Open(接続完了)状態の場合は、OffHook(接続切断状態への移行)、Message(メッセージを送る)、ReadyState(現在の状態の確認)の3つのトリガーを持たせました。その他の状態も同様です。
使ってみよう
ここまで実装したプログラムを使ってみましょう。
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func main() { state, exitState := Prepare, Closed // StateがClosedになるまでループ for ok := true; ok; ok = state != exitState { // fmt.Println("WebSockets Connection State is", state) fmt.Println("#####WEB SOCKETS#####") fmt.Println("Select a trigger:") for i := 0; i < len(rules[state]); i++ { tr := rules[state][i] fmt.Println(strconv.Itoa(i), "<", tr.trigger, ">") } // 標準入力からデータを読み込む input, _, _ := bufio.NewReader(os.Stdin).ReadLine() i, _ := strconv.Atoi(string(input)) nowTrigger := rules[state][i].trigger if nowTrigger == ReadyState { s := fmt.Sprintf("WebSockets Connection State is \"%s\"", state) fmt.Println("\n" + s + "\n") } else if nowTrigger == Message { fmt.Println("\n" + "Receive and Send Messages!!!" + "\n") } tr := rules[state][i] state = tr.state } fmt.Println("\n" + "Closed WebSocket Connection" + "\n") } |
標準入力から入力する値によって、WebSocketの接続状態を変更できるプログラムを実装しました。
実行してみましょう。
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$ go run main.go #####WEB SOCKETS##### Select a trigger: 0 < Call > 1 < Close > 2 < ReadyState > 0 <<< Callを選択 #####WEB SOCKETS##### Select a trigger: 0 < OnHook > 1 < OffHook > 2 < ReadyState > 2 <<< ReadyStateで状態確認 WebSockets Connection State is "Connecting" #####WEB SOCKETS##### Select a trigger: 0 < OnHook > 1 < OffHook > 2 < ReadyState > 0 <<< OnHookを選択 #####WEB SOCKETS##### Select a trigger: 0 < OffHook > 1 < Message > 2 < ReadyState > 2 <<< ReadyStateで状態確認 WebSockets Connection State is "Open" #####WEB SOCKETS##### Select a trigger: 0 < OffHook > 1 < Message > 2 < ReadyState > 0 <<< OffHookを選択 #####WEB SOCKETS##### Select a trigger: 0 < Close > 1 < ReadyState > 0 <<< Closeを確認 Closed WebSocket Connection |
OKですね。入力するトリガーによって、WebSocketの状態が変化していくことがわかると思います。
※Stateの状態をReadyStateで確認できるようにしてありますが、「// fmt.Println(“WebSockets Connection State is”, state)」のコメントを外せば、入力時に状態が把握できるようにしてます。
まとめ
今回のプログラムは、実践向きではないかもしれませんが、結構面白い実装方法ですよね。
Stateを定数で定義し、入力パラメータをトリガーにその状態を変えていく…こんな実装の方法もあるのだと勉強になりました^^
少し混乱するかもしれませんが、ページの最後の方に、全てのソースコードを記載しているので、一つずつ手で入力していくと、わかりやすいかもしれません。
次回
次回は、Stateパターンで数当てゲームを作ってみましょう。
Go言語まとめ
ソースコード
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package main import ( "bufio" "fmt" "os" "strconv" ) type WebSocketState int const ( // ソケット準備 Prepare WebSocketState = iota // ソケットは作成されているが、まだコネクションが開いていない状態 Connecting // コネクションが開き、通信の準備ができている状態 Open // コネクションが閉じる過程にある状態 Closing // コネクションが閉じられたか、もしくは開けていなかった状態 Closed ) func (s WebSocketState) String() string { switch s { case Prepare: return "Prepare" case Connecting: return "Connecting" case Open: return "Open" case Closing: return "Closing" case Closed: return "Closed" } return "Unknown" } type Trigger int const ( // WebSocketオブジェクト作成 Create Trigger = iota // 接続呼び出し Call // 接続確立 OnHook // 接続切断移行 OffHook // 接続切断 Close // 状態確認 ReadyState // メッセージ送受信 Message ) func (t Trigger) String() string { switch t { case Create: return "Create" case Call: return "Call" case OnHook: return "OnHook" case OffHook: return "OffHook" case Close: return "Close" case ReadyState: return "ReadyState" case Message: return "Message" } return "Unknown" } type TriggerRule struct { trigger Trigger state WebSocketState } // Create -> Connecting -> Open -> Closing -> Close var rules = map[WebSocketState][]TriggerRule{ Prepare: { {Call, Connecting}, {Close, Closed}, {ReadyState, Connecting}, }, Connecting: { {OnHook, Open}, {OffHook, Closing}, {ReadyState, Connecting}, }, Open: { {OffHook, Closing}, {Message, Open}, {ReadyState, Open}, }, Closing: { {Close, Closed}, {ReadyState, Closing}, }, Closed: { {Create, Prepare}, {ReadyState, Closed}, }, } func main() { state, exitState := Prepare, Closed // StateがClosedになるまでループ for ok := true; ok; ok = state != exitState { // fmt.Println("WebSockets Connection State is", state) fmt.Println("#####WEB SOCKETS#####") fmt.Println("Select a trigger:") for i := 0; i < len(rules[state]); i++ { tr := rules[state][i] fmt.Println(strconv.Itoa(i), "<", tr.trigger, ">") } // 標準入力からデータを読み込む input, _, _ := bufio.NewReader(os.Stdin).ReadLine() i, _ := strconv.Atoi(string(input)) nowTrigger := rules[state][i].trigger if nowTrigger == ReadyState { s := fmt.Sprintf("WebSockets Connection State is \"%s\"", state) fmt.Println("\n" + s + "\n") } else if nowTrigger == Message { fmt.Println("\n" + "Receive and Send Messages!!!" + "\n") } tr := rules[state][i] state = tr.state } fmt.Println("\n" + "Closed WebSocket Connection" + "\n") } |
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