第6回-状態の中から次の状態へ遷移しよう - Mooを使って自動販売機シミュレーターを作ってみよう

@nqounetです。

前回は、VendingMachineクラス（Context）を作成して、状態を一元管理できるようになりました。

https://www.nqou.net/2026/01/10/000635/

nqou.net

しかし、状態クラスの中からVendingMachineの情報（在庫など）にアクセスできないという問題がありました。

今回は、状態クラスがContextへの参照を受け取り、自ら状態遷移を行う仕組みを実装します。

現在の問題点

前回のコードでは、状態クラスは次の状態オブジェクトを返すだけでした。

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sub select_product ($self) {
    say "商品を選択しました";
    return DispensingState->new;
}

この設計では、以下のことができません。

VendingMachineの在庫を確認する
VendingMachineの在庫を減らす
在庫に応じて遷移先を変える

解決策：Contextを引数で渡す

状態クラスのメソッドにContext（VendingMachine）への参照を渡すようにします。

これにより、状態クラスの中から以下のことができるようになります。

Contextの情報（在庫など）を参照する
Contextの状態を直接変更する
Contextの情報に基づいて遷移先を決める

新しい状態クラスの実装

状態クラスのメソッドにContextを引数として追加します。

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package WaitingState {
    use Moo;
    use v5.36;

    with 'VendingMachineState';

    sub insert_coin ($self, $context) {
        say "コインを受け付けました";
        $context->set_state(CoinInsertedState->new);
    }

    sub select_product ($self, $context) {
        say "先にコインを入れてください";
    }

    sub dispense ($self, $context) {
        say "払い出す商品がありません";
    }
}

ポイントは以下の通りです。

各メソッドの第2引数に$contextを追加
状態遷移は$context->set_state()を呼び出す
状態が変わらない場合は何もしない（戻り値は不要）

Contextクラスの変更

VendingMachineクラスにset_stateメソッドを追加し、状態クラスに自分自身を渡すようにします。

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package VendingMachine {
    use Moo;
    use v5.36;

    has state => (
        is      => 'rw',
        default => sub { WaitingState->new },
    );

    has stock => (
        is      => 'rw',
        default => sub { 5 },
    );

    sub set_state ($self, $new_state) {
        $self->state($new_state);
    }

    sub insert_coin ($self) {
        $self->state->insert_coin($self);
    }

    sub select_product ($self) {
        $self->state->select_product($self);
    }

    sub dispense ($self) {
        $self->state->dispense($self);
    }
}

変更点は以下の通りです。

set_stateメソッドを追加
各操作メソッドで、状態クラスに$self（VendingMachine自身）を渡す
戻り値を受け取って状態を設定する処理は不要になった

完成コードと動作確認

在庫管理も含めた完成コードです。

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#!/usr/bin/env perl
use v5.36;
use Moo;

package VendingMachineState {
    use Moo::Role;

    requires 'insert_coin';
    requires 'select_product';
    requires 'dispense';
}

package WaitingState {
    use Moo;
    use v5.36;

    with 'VendingMachineState';

    sub insert_coin ($self, $context) {
        say "コインを受け付けました";
        $context->set_state(CoinInsertedState->new);
    }

    sub select_product ($self, $context) {
        say "先にコインを入れてください";
    }

    sub dispense ($self, $context) {
        say "払い出す商品がありません";
    }
}

package CoinInsertedState {
    use Moo;
    use v5.36;

    with 'VendingMachineState';

    sub insert_coin ($self, $context) {
        say "すでにコインが入っています";
    }

    sub select_product ($self, $context) {
        if ($context->stock > 0) {
            say "商品を選択しました。払い出しを開始します";
            $context->set_state(DispensingState->new);
        }
        else {
            say "申し訳ありません。売り切れです";
            say "コインを返却します";
            $context->set_state(WaitingState->new);
        }
    }

    sub dispense ($self, $context) {
        say "先に商品を選択してください";
    }
}

package DispensingState {
    use Moo;
    use v5.36;

    with 'VendingMachineState';

    sub insert_coin ($self, $context) {
        say "払い出し中です。お待ちください";
    }

    sub select_product ($self, $context) {
        say "払い出し中です。お待ちください";
    }

    sub dispense ($self, $context) {
        say "商品を払い出しました";
        $context->stock($context->stock - 1);
        say "残り在庫: " . $context->stock . "個";
        $context->set_state(WaitingState->new);
    }
}

package VendingMachine {
    use Moo;
    use v5.36;

    has state => (
        is      => 'rw',
        default => sub { WaitingState->new },
    );

    has stock => (
        is      => 'rw',
        default => sub { 5 },
    );

    sub set_state ($self, $new_state) {
        $self->state($new_state);
    }

    sub insert_coin ($self) {
        $self->state->insert_coin($self);
    }

    sub select_product ($self) {
        $self->state->select_product($self);
    }

    sub dispense ($self) {
        $self->state->dispense($self);
    }

    sub current_state_name ($self) {
        return ref($self->state);
    }
}

# 動作確認
say "=== 自動販売機シミュレーター ===";
say "";

my $vm = VendingMachine->new(stock => 2);

say "初期在庫: " . $vm->stock . "個";
say "";

for my $i (1..3) {
    say "--- 購入 $i 回目 ---";
    say "[操作] コインを投入";
    $vm->insert_coin;
    say "[操作] 商品を選択";
    $vm->select_product;
    say "[操作] 払い出し";
    $vm->dispense;
    say "";
}

実行結果

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=== 自動販売機シミュレーター ===

初期在庫: 2個

--- 購入 1 回目 ---
[操作] コインを投入
コインを受け付けました
[操作] 商品を選択
商品を選択しました。払い出しを開始します
[操作] 払い出し
商品を払い出しました
残り在庫: 1個

--- 購入 2 回目 ---
[操作] コインを投入
コインを受け付けました
[操作] 商品を選択
商品を選択しました。払い出しを開始します
[操作] 払い出し
商品を払い出しました
残り在庫: 0個

--- 購入 3 回目 ---
[操作] コインを投入
コインを受け付けました
[操作] 商品を選択
申し訳ありません。売り切れです
コインを返却します
[操作] 払い出し
払い出す商品がありません

在庫が0になったとき、商品選択で「売り切れ」と表示されるようになりました。

今回のポイント

状態クラスにContextへの参照を渡すことで、以下のことができるようになりました。

状態クラスからContextの情報（在庫）を参照できる
状態クラスからContextの状態を直接変更できる
Contextの情報に基づいて遷移先を動的に決められる

これが状態クラスの本来の力です。状態自身が「次にどの状態になるか」を決定できます。

まとめ

状態クラスのメソッドにContext（VendingMachine）を引数として渡すようにしました
状態クラスから$context->set_state()で状態遷移を行います
状態クラスから$context->stockで在庫を参照・変更できます
在庫に応じて遷移先を動的に決められるようになりました

次回「第7回-型チェックでバグを防ごう」では、does制約を使って型チェックを追加します。お楽しみに！