15.2.2_介绍行为

15.2.2 介绍行为

 

    行为很大程度上是独立于动画库的。它们表示的值随时间变化：它不可能与图形或绘图相关。行为可能模拟网络流量、潮汐运动、股票价格，机器人的感官输入值，比如温度、或者任何其他随时间变化的测量。

    这意味着，我们可以首先实现行为，不限制我们自己的动画。以通常的函数方式，我们首先考虑如何要表示行为，然后，实现一些简单的行为。我们已经创建了一些行为，能够将它们应用于动画；在本章的最后，我们将使用组合，开发更复杂的行为。

    我们已经把行为描述为一种复合类型；让我们具体给它一个名字：Behavior<'T>。它是泛型的，以便它可以表示任何随时间变化的测量：温度行为可能返回 float32，而web 应用程序中的广告可能会返回广告的 Uri，在给定时间显示。从用户的角度来看，对内部表示形式，并不感兴趣。我们的库将提供基本的函数，来创建行为，用户将使用这些函数构建行为。因为我们要实现更简单的行为，需要在较低级别的工作。

 

在 F# 中表示行为

 

    一个可能表示要保存初始值和一些差异，指定值随时间的变化。如果我们有一个初始值 10 和"每秒的差异" 为 1，那么，15 秒后值将是 25。这并不是很灵活，只能表示有限种类的动画值。我们将使用更普遍表示：函数的返回值，时间作为参数。这可以表示任何种类基于时间的值。这里是 F# 的类型声明。

 

Listing 15.2 Representing behaviors using functions (F#)

 

type BehaviorContext =
  { Time : float32 }
type Behavior<'T> =
  | BehaviorFunc of (BehaviorContext -&gt; 'T)

 

    BehaviorContext 类型表示的参数是随时间变化的值，Behavior 类型声明为一种选项的差别联合，它包含一个函数，计算行为的值。该行为最简单的表示可能是 float32 �C&gt; 'T 类型的  F# 函数，在这种情况下，我们不必声明类型 Behavior<'T>。

 

提示

 

    在这一章中，我们将时间保存在行为中，值为 float32 类型。原因是，我们使用的行为将主要用于图形，而 System.Drawing 命名空间就使用这种数值类型。也有其他选项。最有趣的是，我们可以使用度量单位，把时间保存为 float<s>，表示时间以秒计。度量单位将会使代码更不言自明（self-explanatory）。我们可以定义像素单位（px），位置表示为 float<px>。你可以尝试自己为代码加上单位，或者可以在本书的网站上，找到使用单位的版本。

 

    命名重要的类型，通常是个好主意。清单 15.2 把此项准则进一步分成两个步骤，因此，在将来，使用和扩展这个行为会更容易。

    ■ 使用简单的记录类型来打包当前的时间。这可以在时间之外，添加新的信息，由行为使用。

    ■ 使用一种选项的差别联合打包这个函数。这命名了这个类型，可以隐藏类型的内部表示。

    这样，我们的库用户可以看到 Behavior<int>，不需要知道内部，它只是一个函数。事实上，我们将使用一种选项的差别联合，也意味着我们可以使用模式匹配，来访问这个函数值。现在，我们有了 F# 的类型声明，让我们看看它在 C# 中的做法。

 

在 C# 中表示行为

 

    在 C# 中，除了创建类以外，虽然还有其他的可能，但是，可做的选择很少。我们可以直接使用委托表示行为，比如，Func<float, T>，但是，我们将按照 F# 的模式，隐藏内部表示。15.3 清单显示了一个简单实现，非常类似于 F# 代码。

 

Listing 15.3 Representing behaviors (C#)

internal struct BehaviorContext {
  public BehaviorContext(float time) {
    this.time = time;
  }
  private readonly float time;
  public float Time { get { return time; } }
}
public class Behavior<T> {
  internal Behavior(Func<BehaviorContext, T> f) {
    this.f = f;
  }
  private readonly Func<BehaviorContext, T> f;
  internal Func<BehaviorContext, T> BehaviorFunc
  { get { return f; } }
}

 

    我们将使用简单的不可变的值类型，来保存当前时间，把它的值当作参数值，传递给不同的函数，所以，我们要确保它不可修改。在这种情况下，使类型不可变与创建只读字段和属性一样简单。行为本身的表示形式是一个泛型类，只有一个不可变属性，其类型为 Func<DrawingContext, T>，它对应于打包在 F# 联合中的函数值。

    为了对用户隐藏 Behavior 类型的表示形式，把它标记为 internal 属性。同样，BehaviorContext 类型也是内部的。用户不直接构建行为，而是使用我们提供的基元函数，来创建。现在，让我们来看看这些基元，从 C# 版本开始。