类型状态编程(Typestate Programming)

typestates的概念是指将有关对象当前状态的信息编码进该对象的类型中。虽然这听起来有点神秘，如果你在Rust中用过https://doc.rust-lang.org/1.0.0/style/ownership/builders.html)[建造者模式]，你就已经开始使用类型状态编程了！

pub mod foo_module {
    #[derive(Debug)]
    pub struct Foo {
        inner: u32,
    }

    pub struct FooBuilder {
        a: u32,
        b: u32,
    }

    impl FooBuilder {
        pub fn new(starter: u32) -> Self {
            Self {
                a: starter,
                b: starter,
            }
        }

        pub fn double_a(self) -> Self {
            Self {
                a: self.a * 2,
                b: self.b,
            }
        }

        pub fn into_foo(self) -> Foo {
            Foo {
                inner: self.a + self.b,
            }
        }
    }
}

fn main() {
    let x = foo_module::FooBuilder::new(10)
        .double_a()
        .into_foo();

    println!("{:#?}", x);
}

在这个例子里，不能直接生成一个Foo对象。必须先生成一个FooBuilder，并且恰当地初始化FooBuilder后，才能获取到需要的Foo对象。

这个最小的例子编码了两个状态:

• FooBuilder，其表示一个“没有被配置”，或者“正在配置”状态
• Foo，其表示了一个“被配置”，或者“可以使用”状态。

强类型

因为Rust有一个强类型系统，没有什么简单的方法可以奇迹般地生成一个Foo实例，也没有简单的方法可以不用调用into_foo()方法而把一个FooBuilder变成一个Foo。另外，调用into_foo()方法消费了最初的FooBuilder结构体，意味着不生成一个新的实例就不能被再次使用它。

这允许我们可以将系统的状态表示成类型，把状态转换必须的动作包括进转换两个类型的方法中。通过生成一个 FooBuilder，转换成一个 Foo 对象，我们已经使用了一个基本的状态机。