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设计模式 - 状态模式 - JavaScript

状态模式:对象行为是根据状态改变,而改变的。

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什么是“状态模式”?

状态模式:对象行为是根据状态改变,而改变的。

正是由于内部状态的变化,导致对外的行为发生了变化。例如:相同的方法在不同时刻被调用,行为可能会有差异。

优缺点

优点:

  • 封装了转化规则,对于大量分支语句,可以考虑使用状态类进一步封装。
  • 每个状态都是确定的,对象行为是可控的。

缺点:状态模式的实现关键是将事物的状态都封装成单独的类,这个类的各种方法就是“此种状态对应的表现行为”。因此,程序开销会增大。

代码实现

ES6 实现

在 JavaScript 中,可以直接用 JSON 对象来代替状态类。

下面代码展示的就是 FSM(有限状态机)里面有 3 种状态:downloadpausedeleted。控制状态转化的代码也在其中。

DownLoad类就是,常说的Context对象,它的行为会随着状态的改变而改变。

const FSM = (() => {
    let currenState = "download";
    return {
        download: {
            click: () => {
                console.log("暂停下载");
                currenState = "pause";
            },
            del: () => {
                console.log("先暂停, 再删除");
            }
        },
        pause: {
            click: () => {
                console.log("继续下载");
                currenState = "download";
            },
            del: () => {
                console.log("删除任务");
                currenState = "deleted";
            }
        },
        deleted: {
            click: () => {
                console.log("任务已删除, 请重新开始");
            },
            del: () => {
                console.log("任务已删除");
            }
        },
        getState: () => currenState
    };
})();

class Download {
    constructor(fsm) {
        this.fsm = fsm;
    }

    handleClick() {
        const { fsm } = this;
        fsm[fsm.getState()].click();
    }

    hanldeDel() {
        const { fsm } = this;
        fsm[fsm.getState()].del();
    }
}

// 开始下载
let download = new Download(FSM);

download.handleClick(); // 暂停下载
download.handleClick(); // 继续下载
download.hanldeDel(); // 下载中,无法执行删除操作
download.handleClick(); // 暂停下载
download.hanldeDel(); // 删除任务

Python3 实现

python 的代码采用的是“面向对象”的编程,没有过度使用函数式的闭包写法(python 写起来也不难)。

因此,负责状态转化的类,专门拿出来单独封装。 其他 3 个状态类的状态,均由这个状态类来管理。

# 负责状态转化
class StateTransform:
  def __init__(self):
    self.__state = 'download'
    self.__states = ['download', 'pause', 'deleted']

  def change(self, to_state):
    if (not to_state) or (to_state not in self.__states) :
      raise Exception('state is unvalid')
    self.__state = to_state

  def get_state(self):
    return self.__state

# 以下是三个状态类

class DownloadState:
  def __init__(self, transfomer):
    self.__state = 'download'
    self.__transfomer = transfomer

  def click(self):
    print('暂停下载')
    self.__transfomer.change('pause')

  def delete(self):
    print('先暂停, 再删除')

class PauseState:
  def __init__(self, transfomer):
    self.__state = 'pause'
    self.__transfomer = transfomer

  def click(self):
    print('继续下载')
    self.__transfomer.change('download')

  def delete(self):
    print('删除任务')
    self.__transfomer.change('deleted')

class DeletedState:
  def __init__(self, transfomer):
    self.__state = 'deleted'
    self.__transfomer = transfomer

  def click(self):
    print('任务已删除, 请重新开始')

  def delete(self):
    print('任务已删除')

# 业务代码
class Download:
  def __init__(self):
    self.state_transformer = StateTransform()
    self.state_map = {
      'download': DownloadState(self.state_transformer),
      'pause': PauseState(self.state_transformer),
      'deleted': DeletedState(self.state_transformer)
    }

  def handle_click(self):
    state = self.state_transformer.get_state()
    self.state_map[state].click()

  def handle_del(self):
    state = self.state_transformer.get_state()
    self.state_map[state].delete()

if __name__ == '__main__':
  download = Download()
  download.handle_click(); # 暂停下载
  download.handle_click(); # 继续下载
  download.handle_del(); # 下载中,无法执行删除操作
  download.handle_click(); # 暂停下载
  download.handle_del(); # 删除任务

参考

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