Если вы уже ознакомились с предыдущими тремя статьями из данной серии, то вы уже умеете писать полноценных telegram ботов с клавиатурой.

В этой статье мы с вами научимся писать бота, который будет поддерживать последовательный диалог. Т.е. бот будет задавать вам вопросы, и ждать от вас ввода какой-либо информации. В зависимости от введённых вами данных бот будет выполнять некоторые действия.

Также в данной статье мы научимся использовать под капотом бота базы данных, в нашем примере это будет SQLite, но вы можете использовать любую другую СУБД. Более подробно о взаимодействии с базами данных на языке R я писал в этой статье.

Все статьи из серии "Пишем telegram бота на языке R"

Содержание

Если вы интересуетесь анализом данных возможно вам будут интересны мои telegram и youtube каналы. Большая часть контента которых посвящены языку R.

Введение
Процесс построения бота
Структура проекта бота
Конфиг бота
Создаём переменную среды
Создаём базу данных
Пишем функции для работы с базой данных
Методы бота
Фильтры сообщений
Обработчики
Код запуска бота
Заключение

Введение

Для того, что бы бот мог запрашивать от вас данные, и ждать ввод какой-либо информации вам потребуется фиксировать текущее состояние диалога. Лучший способ это делать, использовать какую нибудь встраиваемую базу данных, например SQLite.

Т.е. логика будет следующей. Мы вызываем метод бота, и бот последовательно запрашивает у нас какую-то информацию, при этом на каждом шаге он ждёт ввод этой информации, и может осуществлять её проверку.

Мы напишем максимально простого бота, сначала он будет спрашивать ваше имя, потом возраст, полученные данные будет сохранять в базу данных. При запросе возраста будет проверять, что бы введённые данные были числом, а не текстом.

Такой простой диалог будет иметь всего три состояния:

start — обычное состояние бота, в котором он не ждёт от вас никакой информации
wait_name — состояние, при котором бот ожидает ввод имени
wait_age — состояние, при котором бот ожидает ввод вашего возраста, количество полных лет.

Процесс построения бота

В ходе статьи мы с вами шаг за шагом построим бота, весь процесс схематически можно изобразить следующим образом:

Создаём конфиг бота, в котором будем хранить некоторые настройки. В нашем случае токен бота, и путь к файлу базы данных.
Создаём переменную среды, в которой будет хранится путь к проекту с ботом.
Создаём саму базу данных, и ряд функций для того, что бы бот мог взаимодействовать с ней.
Пишем методы бота, т.е. функции которые он будет выполнять.
Добавляем фильтры сообщений. С помощью которых бот будет обращаться к нужным методам, в зависимости от текущего состояния чата.
Добавляем обработчики, которые свяжут команды и сообщения с нужными методами бота.
Запускаем бота.

Структура проекта бота

Для удобства мы разобъём код нашего бота, и прочие связанные с ним файлы на следующую структуру.

bot.R — основной код нашего бота
db_bot_function.R — блок кода с функциями для работы с базой данных
bot_methods.R — код методов бота
message_filters.R — фильтры сообщений
handlers.R — обработчики
config.cfg — конфиг бота
create_db_data.sql — SQL скрипт создания таблицы с данными чата в базе данных
create_db_state.sql — SQL скрипт создания таблицы текущего состояния чата в базе данных
bot.db — база данных бота

Весь проект бота можно посмотреть, или скачать из моего репозитория на GitHub.

Конфиг бота

В качестве конфига мы будем использовать обычный ini файл, следующего вида:

[bot_settings]
bot_token=ТОКЕН_ВАШЕГО_БОТА

[db_settings]
db_path=C:/ПУТЬ/К/ПАПКЕ/ПРОЕКТА/bot.db

В конфиг мы записываем токен бота, и путь к базе данных, т.е. к файлу bot.db, сам файл мы будем создавать на следующем шаге.

Для более сложных ботов можно создавать и более сложные конфиги, к тому же необязательно писать именно ini конфиг, можете использовать любой другой формат включая JSON.

Создаём переменную среды

На каждом ПК папка с проектом бота может располагаться в разных директориях, и на разных дисках, поэтому в коде путь к папке проекта будет задан через переменную среды TG_BOT_PATH.

Создать переменную среды можно несколькими способами, наиболее простой — прописать её в файле .Renviron.

Создать, или редактировать данный файл можно с помощью команды file.edit(path.expand(file.path("~", ".Renviron"))). Выполните её и добавьте в файл одну строку:

TG_BOT_PATH=C:/ПУТЬ/К/ВАШЕМУ/ПРОЕКТУ

Далее сохраните файл .Renviron и перезапустите RStudio.

Создаём базу данных

Следующий шаг — создание базы данных. Нам понадобится 2 таблицы:

chat_data — данные которые бот запросил у пользователя
chat_state — текущее состояние всех чатов

Создать эти таблицы можно с помощью следующего SQL запроса:

CREATE TABLE chat_data (
    chat_id BIGINT  PRIMARY KEY
                    UNIQUE,
    name    TEXT,
    age     INTEGER
);

CREATE TABLE chat_state (
    chat_id BIGINT PRIMARY KEY
                   UNIQUE,
    state   TEXT
);

Если вы скачали проект бота с GitHub, то для создания базы можете воспользоваться следующим кодом на языке R.

# Скрипт создания базы данных
library(DBI)     # интерфейс для работы с СУБД
library(configr) # чтение конфига
library(readr)   # чтение текстовых SQL файлов
library(RSQLite) # драйвер для подключения к SQLite

# директория проекта
setwd(Sys.getenv('TG_BOT_PATH'))

# чтение конфига
cfg <- read.config('config.cfg')

# подключение к SQLite
con <- dbConnect(SQLite(), cfg$db_settings$db_path)

# Создание таблиц в базе
dbExecute(con, statement = read_file('create_db_data.sql'))
dbExecute(con, statement = read_file('create_db_state.sql'))

Пишем функции для работы с базой данных

У нас уже готов файл конфигурации и создана база данных. Теперь необходимо написать функции для чтения и записи данных в эту базу.

Если вы скачали проект из GitHub, то функции вы можете найти в файле db_bot_function.R.

Код функций для работы с базой данных

# ###########################################################
# Function for work bot with database

# получить текущее состояние чата
get_state <- function(chat_id) {

  con <- dbConnect(SQLite(), cfg$db_settings$db_path)

  chat_state <- dbGetQuery(con, str_interp("SELECT state FROM chat_state WHERE chat_id == ${chat_id}"))$state

  return(unlist(chat_state))

  dbDisconnect(con)
}

# установить текущее состояние чата
set_state <- function(chat_id, state) {

  con <- dbConnect(SQLite(), cfg$db_settings$db_path)

  # upsert состояние чата
  dbExecute(con, 
            str_interp("
            INSERT INTO chat_state (chat_id, state)
                VALUES(${chat_id}, '${state}') 
                ON CONFLICT(chat_id) 
                DO UPDATE SET state='${state}';
            ")
  )

  dbDisconnect(con)

}

# запись полученных данных в базу
set_chat_data <- function(chat_id, field, value) {

  con <- dbConnect(SQLite(), cfg$db_settings$db_path)

  # upsert состояние чата
  dbExecute(con, 
            str_interp("
            INSERT INTO chat_data (chat_id, ${field})
                VALUES(${chat_id}, '${value}') 
                ON CONFLICT(chat_id) 
                DO UPDATE SET ${field}='${value}';
            ")
  )

  dbDisconnect(con)

}

# read chat data
get_chat_data <- function(chat_id, field) {

  con <- dbConnect(SQLite(), cfg$db_settings$db_path)

  # upsert состояние чата
  data <- dbGetQuery(con, 
                     str_interp("
            SELECT ${field}
            FROM chat_data
            WHERE chat_id = ${chat_id};
            ")
  )

  dbDisconnect(con)

  return(data[[field]])

}

Мы создали 4 простые функции:

get_state() — получить текущее состояние чата из БД
set_state() — записать текущее состояние чата в БД
get_chat_data() — получить данные отправленные пользователем
set_chat_data() — записать данные полученные от пользователя

Все функции достаточно простые, они либо читают данные из базы с помощью команды dbGetQuery(), либо совершают UPSERT операцию (изменение существующих данных или запись новых данных в БД), с помощью функции dbExecute().

Синтаксис UPSERT операции выглядит следующим образом:

INSERT INTO chat_data (chat_id, ${field})
VALUES(${chat_id}, '${value}') 
ON CONFLICT(chat_id) 
DO UPDATE SET ${field}='${value}';

Т.е. в наших таблицах поле chat_id имеет ограничение по уникальности и является первичным ключом таблиц. Изначально мы пробуем добавить информацию в таблицу, и получаем ошибку если данные по текущему чату уже присутствуют, в таком случае мы просто обновляем информацию по данному чату.

Далее эти функции мы будем использовать в методах и фильтрах бота.

Методы бота

Следующим шагом в построении нашего бота будет создание методов. Если вы скачали проект с GitHub, то все методы находятся в файле bot_methods.R.

Код методов бота

# ###########################################################
# bot methods

# start dialog
start <- function(bot, update) {

  # 

  # Send query
  bot$sendMessage(update$message$chat_id, 
                  text = "Введи своё имя")

  # переключаем состояние диалога в режим ожидания ввода имени
  set_state(chat_id = update$message$chat_id, state = 'wait_name')

}

# get current chat state
state <- function(bot, update) {

  chat_state <- get_state(update$message$chat_id)

  # Send state
  bot$sendMessage(update$message$chat_id, 
                  text = unlist(chat_state))

}

# reset dialog state
reset <- function(bot, update) {

  set_state(chat_id = update$message$chat_id, state = 'start')

}

# enter username
enter_name <- function(bot, update) {

  uname <- update$message$text

  # Send message with name
  bot$sendMessage(update$message$chat_id, 
                  text = paste0(uname, ", приятно познакомится, я бот!"))

  # Записываем имя в глобальную переменную
  #username <<- uname
  set_chat_data(update$message$chat_id, 'name', uname) 

  # Справшиваем возраст
  bot$sendMessage(update$message$chat_id, 
                  text = "Сколько тебе лет?")

  # Меняем состояние на ожидание ввода имени
  set_state(chat_id = update$message$chat_id, state = 'wait_age')

}

# enter user age
enter_age <- function(bot, update) {

  uage <- as.numeric(update$message$text)

  # проверяем было введено число или нет
  if ( is.na(uage) ) {

    # если введено не число то переспрашиваем возраст
    bot$sendMessage(update$message$chat_id, 
                    text = "Ты ввёл некорректные данные, введи число")

  } else {

    # если введено число сообщаем что возраст принят
    bot$sendMessage(update$message$chat_id, 
                    text = "ОК, возраст принят")

    # записываем глобальную переменную с возрастом
    #userage <<- uage
    set_chat_data(update$message$chat_id, 'age', uage) 

    # сообщаем какие данные были собраны
    username <- get_chat_data(update$message$chat_id, 'name')
    userage  <- get_chat_data(update$message$chat_id, 'age')

    bot$sendMessage(update$message$chat_id, 
                    text = paste0("Тебя зовут ", username, " и тебе ", userage, " лет. Будем знакомы"))

    # возвращаем диалог в исходное состояние
    set_state(chat_id = update$message$chat_id, state = 'start')
  }

}

Мы создали 5 методов:

start — Запуск диалога
state — Получить текущее состояние чата
reset — Сбросить текущее состояние чата
enter_name — Бот запрашивает ваше имя
enter_age — Бот запрашивает ваш возраст

Метод start запрашивает ваше имя, и переводит состояние чата в wait_name, т.е. в режим ожидания ввода вашего имени.

Далее, вы отправляете имя и оно обрабатывается методом enter_name, бот с вами здоровается, записывает полученное имя в базу, и переводит чат в состояние wait_age.

На этом этапе бот ждёт от вас ввода вашего возраста. Вы отправляете ваш возраст, бот проверяет сообщение, если вы вместо числа отправили какой-то текст он скажет: Ты ввёл некорректные данные, введи число, и будет ждать от вас повторного ввода данных. В случае если вы отправили число, бот сообщит о том, что он принял ваш возраст, запишет полученные данные в базу, сообщит все полученные от вас данные и переведёт состояние чата в исходное положение, т.е. в start.

Вызвав метод state вы в любой момент можете запросить текущее состояние чата, а методом reset перевести чат в исходное состояние.

Фильтры сообщений

В нашем случае это одна из наиболее важных частей в построении бота. Именно с помощью фильтров сообщений бот будет понимать какую информацию он от вас ждёт, и как её надо обрабатывать.

В проекте на GitHub фильтры прописаны в файле message_filters.R.

Код фильтров сообщений:

# ###########################################################
# message state filters

# фильтр сообщений в состоянии ожидания имени
MessageFilters$wait_name <- BaseFilter(function(message) {
  get_state( message$chat_id )  == "wait_name"
}
)

# фильтр сообщений в состоянии ожидания возраста
MessageFilters$wait_age <- BaseFilter(function(message) {
  get_state( message$chat_id )   == "wait_age"
}
)

В фильтрах мы используем написанную ранее функцию get_state(), для того, что бы запрашивать текущее состояние чата. Данна функция требует всего 1 аргумент, id чата.

Далее фильтр wait_name обрабатывает сообщения когда чат находится в состоянии wait_name, и соответственно фильтр wait_age обрабатывает сообщения когда чат находится в состоянии wait_age.

Обработчики

Файл с обработчиками называется handlers.R, и имеет следующий код:

# ###########################################################
# handlers

# command handlers
start_h <- CommandHandler('start', start)
state_h <- CommandHandler('state', state)
reset_h <- CommandHandler('reset', reset)

# message handlers
## !MessageFilters$command - означает что команды данные обработчики не обрабатывают, 
## только текстовые сообщения
wait_age_h  <- MessageHandler(enter_age,  MessageFilters$wait_age  & !MessageFilters$command)
wait_name_h <- MessageHandler(enter_name, MessageFilters$wait_name & !MessageFilters$command)

Сначала мы создаём обработчики команд, которые позволят вам запускать методы для начала диалога, его сброса, и запроса текущего состояния.

Далее мы создаём 2 обработчика сообщений с использованием созданных на прошлом шаге фильтров, и добавляем к ним фильтр !MessageFilters$command, для того, что бы мы в любом состоянии чата могли использовать команды.

Код запуска бота

Теперь у нас всё готово к запуску, основной код запуска бота находится в файле bot.R.

library(telegram.bot)
library(tidyverse)
library(RSQLite)
library(DBI)
library(configr)

# переходим в папку проекта
setwd(Sys.getenv('TG_BOT_PATH'))

# читаем конфиг
cfg <- read.config('config.cfg')

# создаём экземпляр бота
updater <- Updater(cfg$bot_settings$bot_token)

# Загрузка компонентов бота
source('db_bot_function.R') # функции для работы с БД
source('bot_methods.R')     # методы бота
source('message_filters.R') # фильтры сообщений
source('handlers.R') # обработчики сообщений

# Добавляем обработчики в диспетчер
updater <- updater +
  start_h +
  wait_age_h +
  wait_name_h +
  state_h +
  reset_h

# Запускаем бота
updater$start_polling()

В результате, у нас получился вот такой бот:

В любой момент с помощью команды /state мы можем запрашивать текущее состояние чата, а с помощью команды /reset переводить чат в исходное состояние и начинать диалог заново.

Заключение

В этой статье мы разобрались как использовать внутри бота базы данных, и как строить последовательные логические диалоги за счёт фиксации состояния чата.

В данном случае мы рассмотрели самый примитивный пример, для того, что бы вам проще было понять идею построения таких ботов, на практике вы можете строить гораздо более сложные диалоги.

В следующей статье из этой серии мы научимся ограничивать пользователям бота права на использования различных его методов.

Источник: habr.com

Пишем telegram бота на языке R (часть 4): Построение последовательного, логического диалога с ботом