用state模式来模拟进程状态转换

kimalise

最近在复习设计模式和操作系统原理发现state模式正好可以用来模拟操作系统中进程状态转化的表现，就用python实现了一下。因为是模拟所以只实现了最简单的三种进程状态：运行（RunningState），就绪（ReadyState），阻塞（BlockedState）。大概的思路是这样：首先定义一个抽象状态类ProcessState，这个类最主要的功能是提供状态转化的接口changeState(self,context)此函数的内容为context.changeState(self)也就是说要改变上下文context的状态，具体怎么改变，改变成什么样的状态就是靠ProcessState的具体类比如这里的RunningState，BlockedState，ReadyState来实现，例如：当进程在运行状态的时候(RunningState)发现需要等待某个事件，那么调用RunningState类的waitSth(self,context)函数，此函数就通过ProcessState.changeState(BlockedState().instance(),context)语句改变context的状态为BlockedState。之所以用BlockedState().instance()得到BlockedState的实例是因为所有的这些具体状态类都实现为单件模式(Singleton)。下面给出所有的源代码,欢迎大家交流。



class ProcessState:
    def changeState(self,context):
        context.changeState(self)
    def getStateName(self):
        return self.StateName
class RunningState(ProcessState):
    __instance = None
   
    def __init__(self):
        __instance = self
        self.StateName = 'RUNNING'
      
    def instance(self):
        if(RunningState.__instance == None):
            RunningState.__instance = RunningState()
        return RunningState.__instance
   
    def waitSth(self,context):
        print 'In Runing.waitSth() do some context switching'
        ProcessState.changeState(BlockedState().instance(),context)
    def goReady(self,context):
        print 'In Running.goReady() do some context switching'
        ProcessState.changeState(ReadyState().instance(),context)
        
class BlockedState(ProcessState):
    __instance = None
    def __init__(self):
        __instance = self
        self.StateName = 'BLOCKED'
        
    def instance(self):
        if(BlockedState.__instance == None):
            BlockedState.__instance = BlockedState()
        return BlockedState.__instance
     
    def sthHappened(self,context):
        print 'In BlockedState.sthHappened() do some context switching'
        ProcessState.changeState(ReadyState().instance(),context)
class ReadyState(ProcessState):
    __instance = None
    def __init__(self):
        __instance = None
        self.StateName = 'READY'
        
    def instance(self):
        if(ReadyState.__instance == None):
            ReadyState.__instance = ReadyState()
        return ReadyState.__instance
        
    def goRunning(self,context):
        print 'In ReadyState.goRunning() do some context switching'
        ProcessState.changeState(RunningState().instance(),context)
        
class ProcessContext:
    def __init__(self):
        self._state = ReadyState().instance()
    def changeState(self,state):
        self._state = state
    def waitSth(self):
        self._state.waitSth(self)
    def goReady(self):
        self._state.goReady(self)
    def sthHappened(self):
        self._state.sthHappened(self)
    def goRunning(self):
        self._state.goRunning(self)
    def prtStateName(self):
        print 'now the state of process is ',self._state.getStateName()
class Client:
    def run(self):
        ctx = ProcessContext()
        ctx.prtStateName()
        ctx.goRunning()
        ctx.prtStateName()
        ctx.waitSth()
        ctx.prtStateName()
        ctx.sthHappened()
        ctx.prtStateName()
        ctx.goRunning()
        ctx.prtStateName()
        ctx.goReady()
        ctx.prtStateName()
if(__name__ == "__main__"):
    client = Client()
    client.run()

[ 本帖最后由 kimalise 于 2008-12-3 12:24 编辑 ]