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Objective-Cで基本的な有限状態マシンを作成する方法

（iphone sdk）Objective Cでタイマーを制御するFSMを構築しようとしています。そうしないと、if-thenステートメントのページを含む厄介なスパゲッティコードになってしまうため、これは必要な手順だと感じました。機能の追加/変更の複雑さ、読みやすさ、難しさから、このようなより正式なソリューションを試すことになりました。

アプリケーションのコンテキストでは、タイマーの状態によって、NSManagedObjects、CoreDataなどとの複雑な相互作用が決まります。 FSMコードを明確に把握するために、今のところすべての機能を省略しています。

問題は、Obj-Cでこの種のコードの例を見つけることができず、使用していたC++サンプルコードからどのように翻訳したかについてあまり自信がないことです。 （私はC++をまったく知らないので、いくつかの推測が含まれます。）私はこの記事に基づいてこのバージョンの状態パターン設計を行っています： http://www.ai-junkie.com/architecture/ state_driven/tut_state1.html 。私はゲームを作っているわけではありませんが、この記事では、私がやっていることに役立つ概念の概要を説明します。

コード（以下に投稿）を作成するために、obj-cプロトコルなどを含む多くの新しい概念を学ぶ必要がありました。状態のデザインパターンと同様に、これらは私にとって新しいものであるため、この実装に関するフィードバックを期待しています。これは、obj-cでプロトコルオブジェクトを効果的に操作する方法ですか？

プロトコルは次のとおりです。

@class Timer;
@protocol TimerState 

-(void) enterTimerState:(Timer*)timer;
-(void) executeTimerState:(Timer*)timer;
-(void) exitTimerState:(Timer*)timer;

@end

次に、Timerオブジェクト（最も簡略化された形式）のヘッダーファイルを示します。

@interface Timer : NSObject
{       
    id<TimerState> currentTimerState;
    NSTimer *secondTimer;
    id <TimerViewDelegate> viewDelegate;

    id<TimerState> setupState;
    id<TimerState> runState;
    id<TimerState> pauseState;
    id<TimerState> resumeState;
    id<TimerState> finishState;
}

@property (nonatomic, retain) id<TimerState> currentTimerState;
@property (nonatomic, retain) NSTimer *secondTimer;
@property (assign) id <TimerViewDelegate> viewDelegate;

@property (nonatomic, retain) id<TimerState> setupState;
@property (nonatomic, retain) id<TimerState> runState;
@property (nonatomic, retain) id<TimerState> pauseState;
@property (nonatomic, retain) id<TimerState> resumeState;
@property (nonatomic, retain) id<TimerState> finishState;

-(void)stopTimer;
-(void)changeState:(id<TimerState>) timerState;
-(void)executeState:(id<TimerState>) timerState;
-(void) setupTimer:(id<TimerState>) timerState;

そして、タイマーオブジェクトの実装：

#import "Timer.h"
#import "TimerState.h"
#import "Setup_TS.h"
#import "Run_TS.h"
#import "Pause_TS.h"
#import "Resume_TS.h"
#import "Finish_TS.h"


@implementation Timer

@synthesize currentTimerState;
@synthesize viewDelegate;
@synthesize secondTimer;

@synthesize setupState, runState, pauseState, resumeState, finishState;

-(id)init
{
    if (self = [super init])
    {
        id<TimerState>  s = [[Setup_TS alloc] init];
        self.setupState = s;
        //[s release];

        id<TimerState> r = [[Run_TS alloc] init];
        self.runState = r;
        //[r release];

        id<TimerState> p = [[Pause_TS alloc] init];
        self.pauseState = p;
        //[p release];

        id<TimerState> rs = [[Resume_TS alloc] init];
        self.resumeState = rs;
        //[rs release];

        id<TimerState> f = [[Finish_TS alloc] init];
        self.finishState = f;
        //[f release];  
    }
    return self;
}

-(void)changeState:(id<TimerState>) newState{
    if (newState != nil)
    {
        [self.currentTimerState exitTimerState:self];
        self.currentTimerState = newState;
        [self.currentTimerState enterTimerState:self];
        [self executeState:self.currentTimerState];
    }
}

-(void)executeState:(id<TimerState>) timerState
{
    [self.currentTimerState executeTimerState:self];    
}

-(void) setupTimer:(id<TimerState>) timerState
{
    if ([timerState isKindOfClass:[Run_TS class]])
    {
        secondTimer = [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:1.0 target:self selector:@selector(currentTime) userInfo:nil repeats:YES];
    }
    else if ([timerState isKindOfClass:[Resume_TS class]])
    {
        secondTimer = [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:1.0 target:self selector:@selector(currentTime) userInfo:nil repeats:YES];
    }
}

-(void) stopTimer
{   
    [secondTimer invalidate];
}

-(void)currentTime
{   
    //This is just to see it working. Not formatted properly or anything.
    NSString *text = [NSString stringWithFormat:@"%@", [NSDate date]];
    if (self.viewDelegate != NULL && [self.viewDelegate respondsToSelector:@selector(updateLabel:)])
    {
        [self.viewDelegate updateLabel:text];
    }
}
//TODO: releases here
- (void)dealloc
{
    [super dealloc];
}

@end

このクラスには不足しているものがあることを心配しないでください。まだ面白いことは何もしていません。私は現在、構文を正しくするのに苦労しています。現在、コンパイル（および動作）しますが、isKindOfClassメソッド呼び出しによりコンパイラ警告が発生します（メソッドがプロトコルに見つかりません）。とにかくisKindOfClassを使いたいかどうかはよくわかりません。各id<TimerState>オブジェクトに名前文字列を付けて、代わりにそれを使用することを考えていました。

別の注意点として、これらのid<TimerState>宣言はすべて元々TimerState *宣言でした。それらをプロパティとして保持することは理にかなっているように思われました。 id<TimerState>で意味があるかどうかわからない。

状態クラスの1つの例を次に示します。

#import "TimerState.h"


@interface Setup_TS : NSObject <TimerState>{

}

@end

#import "Setup_TS.h"
#import "Timer.h"

@implementation Setup_TS

-(void) enterTimerState:(Timer*)timer{
    NSLog(@"SETUP: entering state");
}
-(void) executeTimerState:(Timer*)timer{
    NSLog(@"SETUP: executing state");
}
-(void) exitTimerState:(Timer*)timer{
    NSLog(@"SETUP: exiting state");
}

@end

繰り返しになりますが、これまでのところ、どのフェーズ（またはサブステート）にあるかを発表する以外は何もしません。しかし、それは重要ではありません。

ここで学びたいのは、このアーキテクチャがobj-c言語で正しく構成されているかどうかです。私が遭遇している特定の問題の1つは、タイマーのinit関数でのidオブジェクトの作成です。ご覧のとおり、「プロトコルにリリースが見つかりません」という警告が表示されていたため、リリースをコメントアウトしました。どう対処したらいいのかわからなかった。

私が必要としないのは、このコードがやり過ぎであるか無意味な形式主義であるかなどについてのコメントです。それらの考えが真実であるとしても、これを学ぶことは私に価値があります。それが役立つ場合は、obj-cのFSMの理論設計と考えてください。

有益なコメントをよろしくお願いします。

（これはあまり役に立ちませんでした： Objective-Cの有限ステートマシン ）

objective-cprotocolsstate-machine
30
mwt

プロトコルを型修飾子として使用する場合、プロトコルのコンマ区切りリストを提供できます。したがって、コンパイラの警告を取り除くために必要なのは、次のようにプロトコルリストにNSObjectを追加することだけです。

- (void)setupTimer:(id<TimerState,NSObject>) timerState {

    // Create scheduled timers, etc...
}
8
jlehr

ステートマシンコンパイラ を使用することをお勧めします。出力されます Objective-C コード。これを使用してJavaおよびPythonで成功しました。

ステートマシンコードを手作業で作成するのではなく、何かを使用してコードを生成する必要があります。 SMCはクリーンでクリアなコードを生成し、そこから学びたい場合はそれを確認できます。または、それを使用して実行することもできます。

15
user177800

私がリリースしたばかりのステートマシンの非常に単純なObjective-C実装が必要な場合は、 TransitionKit であり、ステートマシンを実装するための適切に設計されたAPIを提供します。徹底的にテストされ、十分に文書化されており、非常に使いやすく、コード生成や外部ツールを必要としません。

7
Blake Watters

チェックアウトすることをお勧めします Statec FSMを実行するための素敵な小さなDSLがあり、ObjCコードを出力します。これは、ステートマシンのモジェネレーターのようなものです。

3
Kamek

私はObjective-Cに慣れていないのですが、ステートマシンの直接のANSIC実装を検討することをお勧めします。

Cocoaを使用しているからといって、ここでObjective-Cメッセージを使用する必要があるわけではありません。

ANSI Cでは、ステートマシンの実装は非常に簡単で読みやすいものになります。

FSMのCでの最後の実装では、状態の#define STATE_xを指定するか、型を列挙し、各状態を実行する関数へのポインターのテーブルを用意しました。

1
Warren P