c# - 组合依赖于其他可观察量的可观察量

Question

我正在使用高度可观测值模拟无人机的飞行。高度应根据此方案变化:

1. 高度从 0 增加到 BaseAltitude，即固定高度。
2. 达到 BaseAltitude 后，无人机开始巡航，描述正弦波，从 BaseAltitude 开始
3. 收到信号后，无人机应开始着陆。也就是说，从当前高度开始，无人机应该直线下降直到达到 0。

您可能会注意到，当着陆开始时，高度在设计时是未知的。起飞顺序应以最后一个高度为起点。因此，一个序列取决于另一个序列产生的最后一个值。我脑袋疼!

好吧，我完全坚持这一点。

我目前唯一的代码如下。我把它用来说明问题。你会很快得到它...

public class Drone
{
    public Drone()
    {
        var interval = TimeSpan.FromMilliseconds(200);

        var takeOff = Observable.Interval(interval).TakeWhile(h => h < BaseAltitude).Select(t => (double)t);

        var cruise = Observable
            .Interval(interval).Select(t => 100 * Math.Sin(t * 2 * Math.PI / 180) + BaseAltitude)
            .TakeUntil(_ => IsLanding);

        var landing = Observable
            .Interval(interval).Select(t => ??? );

        Altitude = takeOff.Concat(cruise).Concat(landing);
    }

    public bool IsLanding { get; set; }
    public double BaseAltitude { get; set; } = 100;
    public IObservable<double> Altitude { get; }
}

Answer 1

您真的应该尝试制作可观察对象，以便它模拟选择起飞或降落随时 - 就像无人机用户可能做的那样。

如果您像这样编写代码，那将变得非常简单:

public class Drone
{
    public Drone()
    {
        this.Altitude = ...
    }

    private bool _isLanding = true;
    private Subject<bool> _isLandings = new Subject<bool>();

    public bool IsLanding
    {
        get => _isLanding;
        set
        {
            _isLanding = value;
            _isLandings.OnNext(value);
        }
    }

    public double BaseAltitude { get; set; } = 100.0;
    public IObservable<double> Altitude { get; }
}

每次 IsLanding 更改时，私有(private) _isLandings 都会触发一个可用于更改无人机模式的值。

现在，Altitude 的定义从这个基本模式开始:

    this.Altitude =
        _isLandings
            .Select(x => x ? landing : takeOff.Concat(cruise))
            .Switch()
            .StartWith(altitude);

这里使用 .Switch() 是关键。每当 _isLandings 产生一个值时，开关就会在着陆或起飞之间进行选择。它成为响应上升或下降的单一可观察对象。

完整代码如下:

public class Drone
{
    public Drone()
    {
        var altitude = 0.0;
        var interval = TimeSpan.FromMilliseconds(200);

        IObservable<double> landing =
            Observable
                .Interval(interval)
                .TakeWhile(h => altitude > 0.0)
                .Select(t =>
                {
                    altitude -= 10.0;
                    altitude = altitude > 0.0 ? altitude : 0.0;
                    return altitude;
                });

        IObservable<double> takeOff =
            Observable
                .Interval(interval)
                .TakeWhile(h => altitude < BaseAltitude)
                .Select(t =>
                {
                    altitude += 10.0;
                    altitude = altitude < BaseAltitude ? altitude : BaseAltitude;
                    return altitude;
                });

        IObservable<double> cruise =
            Observable
                .Interval(interval)
                .Select(t =>
                {
                    altitude = 10.0 * Math.Sin(t * 2.0 * Math.PI / 180.0) + BaseAltitude;
                    return altitude;
                });

        this.Altitude =
            _isLandings
                .Select(x => x ? landing : takeOff.Concat(cruise))
                .Switch()
                .StartWith(altitude);
    }

    private bool _isLanding = true;
    private Subject<bool> _isLandings = new Subject<bool>();

    public bool IsLanding
    {
        get => _isLanding;
        set
        {
            _isLanding = value;
            _isLandings.OnNext(value);
        }
    }

    public double BaseAltitude { get; set; } = 100.0;
    public IObservable<double> Altitude { get; }
}

你可以用这个来测试它:

var drone = new Drone();

drone.Altitude.Subscribe(x => Console.WriteLine(x));

Thread.Sleep(2000);

drone.IsLanding = false;

Thread.Sleep(4000);

drone.IsLanding = true;