MVC e Simulation Core

In questa sezione viene presentato il design di dettaglio del Model, View e Controller della simulazione.

Model

Il Model è responsabile della gestione dello stato della simulazione in maniera funzionale e sicura. Si occupa di applicare le logiche di aggiornamento dello stato in risposta agli eventi generati dal Controller.

Definizione dello stato

State definisce la struttura dello stato della simulazione, che comprende i seguenti campi:

• simulationTime: durata totale prevista (opzionale, per supportare simulazioni infinite);
• elapsedTime: tempo trascorso dall’inizio della simulazione;
• dt: delta time della simulazione (intervallo temporale di ciascuno step);
• simulationSpeed: velocità corrente della simulazione;
• simulationRNG: generatore di numeri casuali (RNG) usato per introdurre elementi stocastici nei comportamenti dei robot;
• simulationStatus: stato corrente della simulazione;
• environment: rappresenta l’ambiente della simulazione, contenente le entità validate (di tipo ValidEnvironment).

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Vedere la sezione Generatore di numeri casuali, Environment per maggiori dettagli.

SimulationSpeed

SimulationSpeed definisce le possibili velocità della simulazione:

Valore	Descrizione	Tempo per tick
SLOW	Velocità ridotta	200 ms
NORMAL	Velocità standard	100 ms
FAST	Velocità aumentata	10 ms
SUPERFAST	Velocità massima (headless mode)	0 ms

SimulationStatus

SimulationStatus rappresenta i possibili stati della simulazione:

Valore	Descrizione
RUNNING	Simulazione in esecuzione
PAUSED	Simulazione in pausa
STOPPED	Simulazione fermata manualmente
ELAPSED_TIME	Raggiunto il tempo massimo previsto della simulazione

Logica di aggiornamento dello stato

L’interfaccia del Model espone il metodo update, che accetta lo stato corrente e una funzione di aggiornamento. Questa funzione viene applicata per produrre un nuovo stato, garantendo così l’immutabilità e la consistenza della simulazione.

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Per i dettagli di implementazione riguardante il Model, si rimanda alla sezione ModelModule.

Controller

Il Controller ha il compito di orchestrare la simulazione, coordinando l’interazione tra Model e View. Le sue responsabilità principali sono:

• avviare la simulazione partendo da uno stato iniziale;
• gestire il ciclo di esecuzione della simulazione;
• elaborare gli eventi prodotti dal sistema o dai robot;
• aggiornare la View in base allo stato corrente;
• richiedere al Model l’applicazione delle logiche di aggiornamento appropriate.

Avvio della simulazione

• Inizializza le strutture necessarie alla gestione degli eventi.
• Prepara la View per la rappresentazione grafica.
• Attiva i comportamenti dei robot per generare azioni iniziali.

Ciclo di simulazione

• Gestisce gli eventi ricevuti.
• Aggiorna lo stato tramite il Model.
• Aggiorna la View per riflettere lo stato corrente.
• Controlla le condizioni di terminazione (stop manuale o tempo massimo raggiunto).

Gestione degli eventi

• Traduce gli eventi in funzioni di aggiornamento dello stato.
• Delega al Model l’applicazione delle logiche di trasformazione (avanzamento del tempo, pausa, stop, azioni dei robot, ecc.).

Di seguito è illustrato il diagramma dei possibili eventi gestiti dal Controller e un tipo di messaggio usato per utilità:

LogicsBundle

Per mantenere separata la business logic dal Controller, le logiche di aggiornamento sono raccolte in un LogicsBundle, che contiene funzioni di:

• avanzamento del tempo;
• gestione della velocità;
• pausa/ripresa/stop della simulazione;
• aggiornamento del generatore casuale;
• applicazione delle azioni proposte dai robot.

Il Controller utilizza queste logiche per aggiornare lo stato in risposta agli eventi, delegando l’effettiva trasformazione al Model.

Di seguito è riportato il diagramma LogicsBundle:

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Per i dettagli di implementazione del Controller, si rimanda alla sezione ControllerModule.

View

La View ha il compito di gestire la rappresentazione della simulazione e l’interazione con l’utente. Le responsabilità principali della View si possono sintetizzare in tre fasi:

• inizializzazione:
  • prepara l’interfaccia (grafica o testuale);
  • collega la coda degli eventi, in modo da permettere all’utente o al sistema di inviare comandi alla simulazione;
• aggiornamento:
  • riceve lo stato corrente dal Controller;
  • visualizza l’ambiente e le entità aggiornate, riflettendo l’evoluzione della simulazione in tempo reale;
• terminazione:
  • chiude l’interfaccia alla fine della simulazione (nel caso della modalità grafica);
  • esegue azioni dedicate quando viene raggiunto il tempo massimo (ad esempio, mostrando l'ambiente dello stato finale).

In questo modo la View resta un modulo indipendente e intercambiabile; quindi è possibile fornire diverse implementazioni (ad esempio CLI o GUI) senza alterare le logiche di simulazione.

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Per ulteriori dettagli sull’implementazione della:

• View, si rimanda alla sezione ViewModule;
• modalità CLI, si veda la sezione CLIComponent.
• modailià GUI, si veda la sezione SimulationView.