3.4.1 Typestate 模式示例

Tue, 11 Aug 2026 11:30:00 +0800

译文 · 基于 Comprehensive Rust

原文链接: https://google.github.io/comprehensive-rust/idiomatic/leveraging-the-type-system/typestate-pattern/typestate-example.html

Typestate 模式：示例

Typestate 模式将值运行时状态的一部分编码进其类型。这使我们能在编译期防止无效或不适用的操作。

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# 3.4.1 Typestate 模式示例
// SPDX-License-Identifier: Apache-2.0
use std::fmt::Write as _;

#[derive(Default)]
struct Serializer {
 output: String,
}

struct SerializeStruct {
 serializer: Serializer,
}

impl Serializer {
 fn serialize_struct(mut self, name: &str) -> SerializeStruct {
 writeln!(&mut self.output, "{name} {{").unwrap();
 SerializeStruct { serializer: self }
 }

 fn finish(self) -> String {
 self.output
 }
}

impl SerializeStruct {
 fn serialize_field(mut self, key: &str, value: &str) -> Self {
 writeln!(&mut self.serializer.output, " {key}={value};").unwrap();
 self
 }

 fn finish_struct(mut self) -> Serializer {
 self.serializer.output.push_str("}\n");
 self.serializer
 }
}

fn main() {
 let serializer = Serializer::default()
 .serialize_struct("User")
 .serialize_field("id", "42")
 .serialize_field("name", "Alice")
 .finish_struct();

 println!("{}", serializer.finish());
}

Serializer 使用流程图：

3.4.2 超越简单 Typestate

Tue, 11 Aug 2026 11:30:00 +0800

译文 · 基于 Comprehensive Rust

原文链接: https://google.github.io/comprehensive-rust/idiomatic/leveraging-the-type-system/typestate-pattern/typestate-advanced.html

超越简单 Typestate

如何管理日益复杂、有许多可能状态与转换的配置流程，同时仍防止不兼容的操作？

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# 3.4.2 超越简单 Typestate
// SPDX-License-Identifier: Apache-2.0
struct Serializer {/* [...] */}
struct SerializeStruct {/* [...] */}
struct SerializeStructProperty {/* [...] */}
struct SerializeList {/* [...] */}

impl Serializer {
 // TODO，实现：
 //
 // fn serialize_struct(self, name: &str) -> SerializeStruct
 // fn finish(self) -> String
}

impl SerializeStruct {
 // TODO，实现：
 //
 // fn serialize_property(mut self, name: &str) -> SerializeStructProperty

 // TODO，
 // 我们应如何结束这个结构体？这取决于它出现在何处：
 // - 在根层：返回 `Serializer`
 // - 作为另一结构体内部的属性：返回 `SerializeStruct`
 // - 作为列表内的值：返回 `SerializeList`
 //
 // fn finish(self) -> ???
}

impl SerializeStructProperty {
 // TODO，实现：
 //
 // fn serialize_string(self, value: &str) -> SerializeStruct
 // fn serialize_struct(self, name: &str) -> SerializeStruct
 // fn serialize_list(self) -> SerializeList
 // fn finish(self) -> SerializeStruct
}

impl SerializeList {
 // TODO，实现：
 //
 // fn serialize_string(mut self, value: &str) -> Self
 // fn serialize_struct(mut self, value: &str) -> SerializeStruct
 // fn serialize_list(mut self) -> SerializeList

 // TODO：
 // 与 `SerializeStruct::finish` 类似，返回类型取决于嵌套位置。
 //
 // fn finish(mut self) -> ???
}

有效转换示意图：

3.4 Typestate 模式 on 编程那些事儿

3.4.1 Typestate 模式示例

Typestate 模式：示例

3.4.2 超越简单 Typestate

超越简单 Typestate