用于程序重构的 OOP 设计模式答案

【问题标题】：OOP design pattern for program refactoring用于程序重构的 OOP 设计模式
【发布时间】：2021-01-25 13:16:10
【问题描述】：

我的问题是根据面向对象的编程原则重构程序。程序无休止地在一个while循环中运行，所有操作都在这个主while循环中。这个主循环有一个 switch-case 语句。它有 11 个案例，所有案例都是代表语句，如 unplanned_stop、planned_stop、read_data_from_x、read_data_from_y... 此外，这些状态中有 if-else 子句来调用不同的函数。每个状态都根据 if-else 决策指向另一个状态以进行下一步。

我已经搜索过，状态设计模式似乎适合这个解决方案，但我不确定。主循环是这样的：

while(programIsRunnning)
{
   switch(programState)
   {
      case state.StartOfLoop:
          if(..) doSomething();
          else doAnotherThing();
          programState = state.PlannedStop;
          break;
      case state.PlannedStop:
          if(..) programState = state.ReadDataFromX;
          else programState = state.ReadDataFromY;
      case state.ReadDataFromX:
          if(..) programState = state.UnplannedStop;
          else programState = state.StartOfLoop;
      .
      .
      .

我希望我能解释清楚。这种设计令人讨厌，很难理解在哪里实施新规范。对于程序的每个新请求，我都必须编辑其他状态和 if-else 子句。我是一名大三学生，我所能想到的就是用 OOP 设计模式对其进行重新编码。欢迎提出任何建议。

【问题讨论】：

嗨，将其重构为 OOP 听起来正是您应该做的 :)。继续前进！ Stackoverflow 最适用于特定问题，对于给出可重现代码的特定问题。当你有其中一个时，回来发一个新帖子:)
嗯，你这里的是一个状态机。如果您想要（或需要）重构它，您首先需要了解为什么它被设计为状态机。是否涉及一些硬件？ - 或者你只是想要“一个 OOP 风格的状态机”？
另外：你对代码有足够的控制权来进行这样的“大修”吗？你需要时间，可能需要很多时间，而且你需要证明你没有破坏任何东西。
您可以查看stateless 以获得一些启发。
是的，它从树莓派获取数据

标签： c# oop design-patterns refactoring

【解决方案1】：

您的任务非常适合使用State pattern，下面我提供了一个示例代码，说明类依赖项的外观。我们将大开关拆分成几个类，每个类负责处理一个状态，并可以将程序转移到其他状态。

例如，我使用了 Python 语言，因为它非常直观，并且勾勒出了几个类似于我曾经解决的问题的类，我还显式添加了在切换和离开时调用状态的方法，有时这很有用。


class StateInterface:
    def on_enter(self):
        ...

    def work(self):
        ...

    def on_leave(self):
        ...


class StateOne(StateInterface):
    def __init__(self, main_program):
        self.main_program = main_program

    def on_enter(self):
        # do some init
        ...

    def work(self):
        # do some work
        new_state = StateTwo(self.main_program)
        self.main_program.change_state(new_state)

    def on_leave(self):
        # do some clear
        ...


class StateTwo(StateInterface):
    ...


class MainProgram:
    def __init__(self, initial_state: StateInterface):
        self.current_state = initial_state

    def infinite_loop(self):
        while not self.stopped:
            self.current_state.work()

    def change_state(self, new_state: StateInterface):
        self.current_state.on_leave()
        self.current_state = new_state
        self.current_state.on_enter()

【讨论】：