任务树交通灯

演示如何通过交通灯模拟使用 TaskTree 实现状态机行为。

TaskTree Traffic Light是《Traffic Light》和《Traffic Light》中交通灯示例的替代实现。 Qt SCXML和 Qt State Machine.

绿灯亮起的交通灯和暂停按钮

该应用程序由三个主要组件组成：

显示当前状态的TrafficLight 部件。
控制状态转换的TaskTree 口诀。
使用户界面与状态机同步的GlueInterface 。

下文将详细介绍示例代码。

辅助胶水类

GlueInterface 类在用户界面和运行逻辑之间提供了清晰的分离。

enum class Light
{
    Off    = 0,
    Red    = 1 << 0,
    Yellow = 1 << 1,
    Green  = 1 << 2,
};

Q_DECLARE_FLAGS(Lights, Light)
Q_DECLARE_OPERATORS_FOR_FLAGS(Lights)

class GlueInterface final : public QObject
{
    Q_OBJECT

public:
    // operational logic -> GUI
    void setLights(Lights lights) { emit lightsChanged(lights); }

    // GUI -> operational logic
    void smash() { emit smashed(); }
    void repair() { emit repaired(); }

signals:
    void lightsChanged(Lights lights);

    void smashed();
    void repaired();
};

GlueInterface 类提供以下接口方法：

方法	目的
`setLights()`	更新任务树配方中的交通灯状态
`lightsChanged()`	当灯光状态发生变化时通知用户界面
`smash()/` `repair()`	处理故障模拟和恢复操作

当用户与用户界面交互时：

单击暂停触发smash() ，模拟故障。
单击播放触发repair() ，恢复正常运行。

实现状态机

状态机逻辑是通过 TaskTree 配方实现的。recipe() 方法使用对GlueInterface 的引用创建该逻辑：

ExecutableItem recipe(GlueInterface &iface)
{
    return Forever {
        Group { // "working" state
            stopOnSuccess,
            parallel,
            signalAwaiterTask(&iface, &GlueInterface::smashed), // transitions to the "broken" state
            Forever {
                switchLightsTask(&iface, Light::Red, 3s), // "red" state
                switchLightsTask(&iface, Light::Red | Light::Yellow, 1s), // "redGoingGreen" state
                switchLightsTask(&iface, Light::Green, 3s), // "green" state
                switchLightsTask(&iface, Light::Yellow, 1s), // "greenGoingRed" state
            }
        },
        Group { // "broken" state
            stopOnSuccess,
            parallel,
            signalAwaiterTask(&iface, &GlueInterface::repaired), // transitions to the "working" state
            Forever {
                switchLightsTask(&iface, Light::Yellow, 1s), // "blinking" state
                switchLightsTask(&iface, Light::Off, 1s), // "unblinking" state
            }
        }
    };
}

根状态管理

顶层Forever 项在无限循环中执行其子项。它包含两个子组，分别代表工作状态和中断状态。

状态转换规则：

状态按顺序执行，因为默认的execution mode 是sequential 。
一个状态完成后，另一个状态开始。
当用户点击用户界面上的暂停或播放按钮，发出相应信号时，就会触发状态转换。

工作 "运行状态

工作 Group 由运行在parallel 中的两个任务组成：

signalAwaiterTask 连接到GlueInterface::smashed 信号。如果信号被触发，任务会立即结束DoneResult::Success 。这将导致工作中的Group 停止执行，而配方则过渡到中断状态。
嵌套的Forever 任务由四个switchLightsTask 任务（"red"、"redGoingGreen"、"green "和 "greenGoingRed"）组成，以无限循环的方式执行sequentially 。

每组的stopOnSuccess 项指示它在任何子任务完成DoneResult::Success 时停止执行。

switchLightsTask 实现：

通过GlueInterface::setLights() 更新灯光状态。
使用timeoutTask 创建定时延迟。
在指定的持续时间内保持状态timeout 。

static Group switchLightsTask(GlueInterface *iface, Lights lights, const milliseconds &timeout)
{
    return {
        onGroupSetup([iface, lights] { iface->setLights(lights); }),
        timeoutTask(timeout, DoneResult::Success)
    };
}

破碎 "运行状态

损坏的 Group 与工作的 Group 类似。唯一不同的是，它连接到GlueInterface::repaired 信号，灯光只在两个状态之间循环，切换黄灯的开和关。

应用程序设置

主应用程序设置创建并连接所有组件：

int main(int argc, char **argv)
{
    QApplication app(argc, argv);

    GlueInterface iface;
    QTaskTree taskTree({recipe(iface)});
    TrafficLight widget(iface);

    widget.show();
    taskTree.start();

    return app.exec();
}

main() 函数实例化了 QApplication、GlueInterface 、QTaskTree 和TrafficLight 对象。

为了构建taskTree 对象，我们传递了一个用iface 对象构建的recipe() 。widget 也使用传递的iface 对象。

在执行应用程序之前，main() 函数会显示TrafficLight 部件并启动任务树。

运行示例

运行示例 Qt Creator，打开Welcome 模式，并从Examples 中选择示例。更多信息，请参阅Qt Creator: 教程：构建并运行。

示例项目 @ code.qt.io

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