TaskTree 交通信号灯
通过交通信号灯模拟，演示如何使用 TaskTree 实现状态机行为。
“TaskTree 交通信号灯”是 Qt SCXML 以及 Qt State Machine中的交通信号灯示例的另一种实现方案。
该应用程序由三个主要组件构成：
- 一个用于显示当前状态的
TrafficLight控件。 - 一个
TaskTree配方，用于控制状态转换。 - 一个用于将用户界面与状态机进行同步的
GlueInterface。
以下各节将详细介绍该示例的代码。
辅助粘合类
GlueInterface 类实现了 UI 与业务逻辑之间的清晰分离。
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 类提供了以下接口方法：
| 方法 | 用途 |
|---|---|
setLights() | 根据 TaskTree 配方更新交通信号灯状态 |
lightsChanged() | 在信号灯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 UI 交互时：
- 点击“暂停”将触发
smash()，模拟故障。 - 点击“播放”将触发
repair()，恢复正常运行。
实现状态机
状态机逻辑通过 TaskTree 配方实现。recipe() 方法通过引用GlueInterface 来创建该逻辑：
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
顶级Forever 项以无限循环的方式执行其子项。它包含两个子组，分别代表正常工作状态和故障状态。
状态转换规则：
- 状态按顺序执行，因为默认的execution mode 是sequential 。
- 当一个状态完成时，另一个状态随即开始。
- 当用户点击 UI 中的暂停或播放按钮时，会触发状态转换并发出相应的信号。
“正常运行”操作状态
“working” Group 包含两个在parallel 中运行的任务：
- signalAwaiterTask 连接到
GlueInterface::smashed信号。如果该信号被触发，该任务将立即通过DoneResult::Success 结束。这会导致正在运行的 Group 停止执行，配方将过渡到“故障”状态。 - 嵌套的Forever 任务由四个
switchLightsTask任务（“red”、“redGoingGreen”、“green”和“greenGoingRed”）组成，这些任务在无限循环中sequentially 执行。
每个组中的stopOnSuccess 项会指示该组，当其任何子任务以DoneResult::Success 结束执行时，该组即停止执行。
switchLightsTask 的实现：
- 通过 `
GlueInterface::setLights()` 更新灯光状态。 - 使用timeoutTask 创建定时延迟。
- 通过
timeout维持状态指定时长。
static Group switchLightsTask(GlueInterface *iface, Lights lights, const milliseconds &timeout)
{
return {
onGroupSetup([iface, lights] { iface->setLights(lights); }),
timeoutTask(timeout, DoneResult::Success)
};
}“故障”操作状态
“故障”状态的Group 与正常工作状态的Group 类似。唯一的区别在于，它连接到GlueInterface::repaired 信号，且灯光仅在两种状态之间循环，通过切换黄色灯光的开/关状态来实现。
应用程序设置
主应用程序设置会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。
为了构造taskTree 对象，我们传入一个使用iface 对象构建的recipe() 。widget 还使用了传入的iface 对象。
在执行应用程序之前，main() 函数会显示TrafficLight 控件并启动任务树。
运行示例
您可以通过以下方式运行示例：
- Qt Creator
打开Welcome 模式，并从Examples 中选择该示例。有关更多信息，请参阅Qt Creator ：教程：构建和运行。
- Qt Extension for Visual Studio Code
在Command Palette 中运行Qt: Open Qt examples 命令，并从列表中选择该示例。有关更多信息，请参阅Qt Extension for Visual Studio Code ：教程：构建和运行。
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