状态机学习及对一段 java 代码的改写

《敏捷软件开发：原则、模式与实践》这本书中的第 29 章讲解了 State 模式，例子是地铁里的十字转门。书中对于状态机的实现，有一个范例是使用迁移表来实现（程序 29.12， P382)，这里不列出详细代码。
我在这个例子里面了解到，原来 java 还支持 private interface，并且可以不创建接口的实例，而直接生成一个实现了接口的对象。使用的语法是类似于 C# 里匿名函数一样的内嵌定义语法。

不过，例子中的 interface 定义的作用，仅仅是为了能够方便的创建迁移表，以及在循环遍历迁移表的时候，可以用一致的语法去调用方法。这可不就是 C# 的 delegate 所起的作用吗？
因此我用 C# 语法重写了这个例子，由于使用了 delegate，代码减少了大概一半。

记得在网上也看到有不少说法称 C# 中 delegate 的设计违反了 OO 的设计原则，但是从这个例子中我们可以看到，delegate 确实非常方便，在某些情况下可以大幅度简化设计，相比而言原书上的 java 程序例子，在一个 class 内部定义 private interface，然后再定义其实现，导致了很多只有一句话的代理方法，感觉非常臃肿和复杂。最主要是这里的 interface 定义是 private 的，变得毫无疑义。因此用 delegate 语法替换是一种便捷而无害的做法。

思考：并非纯粹 OO 的语言就是最好的语言，很多场景下，OO 跟过程式混合使用会带来更高的生产力。比如 python 和 delphi 就都支持这样的特性。

附 C# 的实现代码：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Text;

namespace StateMachine1
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            TurnstileController controller = new TurnstileController();
            Turnstile turn = new Turnstile(controller);

            turn.DoEvent(Event.Coin);
            turn.DoEvent(Event.Coin);
            turn.DoEvent(Event.Pass);
            turn.DoEvent(Event.Pass);

            Console.ReadLine();
        }
    }

    public enum State
    {
        Locked,
        Unlocked
    }

    public enum Event
    {
        Coin,
        Pass
    }

    public class TurnstileController
    {
        public void Lock()
        {
            Console.WriteLine("Lock");
        }

        public void Unlock()
        {
            Console.WriteLine("Unlock");
        }

        public void Alarm()
        {
            Console.WriteLine("Alarm");
        }

        public void ThankYou()
        {
            Console.WriteLine("ThankYou");
        }
    }

    public class Turnstile
    {
        State state = State.Locked;

        // 这个属性暴露出来是为了让测试类获取或设定十字转门的初始状态
        public State State
        {
            get { return state; }
            set { state = value; }
        }

        private TurnstileController controller;

        // 用 delegate 代替 java 的 private interface 实现
        private delegate void Action();

        // 表示状态迁移表的一个条目
        private class Transition
        {
            public State CurrentState;
            public Event Event;
            public State NewState;
            public Action Action;

            public Transition(State currentState, Event evt, State newState, Action action)
            {
                this.CurrentState = currentState;
                this.Event = evt;
                this.NewState = newState;
                this.Action = action;
            }
        }

        private List<Transition> transitions = new List<Transition>();

        public Turnstile(TurnstileController controller)
        {
            this.controller = controller;

            // 构造状态迁移表
            AddTransition(State.Locked, Event.Coin, State.Unlocked, new Action(controller.Unlock));
            AddTransition(State.Locked, Event.Pass, State.Locked, new Action(controller.Alarm));
            AddTransition(State.Unlocked, Event.Coin, State.Unlocked, new Action(controller.ThankYou));
            AddTransition(State.Unlocked, Event.Pass, State.Locked, new Action(controller.Lock));
        }

        private void AddTransition(State currentState, Event evt, State newState, Action action)
        {
            transitions.Add(new Transition(currentState, evt, newState, action));
        }

        /// <summary>
        /// 处理事件
        /// </summary>
        /// <param name="evt"></param>
        public void DoEvent(Event evt)
        {
            foreach (Transition tran in transitions)
            {
                if (state == tran.CurrentState && evt == tran.Event)
                {
                    state = tran.NewState;
                    tran.Action.Invoke();

                    // 原书遗漏这个操作
                    break;
                }
            }
        }
    }
}