设计模式之状态模式
什么是状态模式
允许一个对象在其内部状态改变时改变它的行为,对象看起来似乎修改了它的类。
简单的解释一下:
第一部分的意思是将状态封装成独立的类,并将请求委托给当前的状态对象,当对象的内部状态改变时,会带来不同的行为变化。
第二部分是从客户的角度来看,我们使用的对象,在不同的状态下具有截然不同的行为,这个对象看起来是从不同的类中实例化而来的,实际上这是使用了委托的效果。
初识状态模式
我们来想象这样一个场景:有一个电灯,电灯上面只有一个开关。当电灯开着的时候,此时按下开关,电灯会切换到关闭状态;再按一次开关,电灯又将被打开。同一个开关按钮,在不同的状态下,表现出来的行为是不一样的。
现在用代码来描述这个场景,首先定义一个 Light 类,可以预见,电灯对象 light 将从 Light类创建而出, light 对象将拥有两个属性,我们用 state 来记录电灯当前的状态,用 button 表示具体的开关按钮。下面来编写这个电灯程序的例子。
var Light = function(){
this.state = 'off'; // 给电灯设置初始状态off
this.button = null; // 电灯开关按钮
};
Light.prototype.init = function(){
var button = document.createElement( 'button' ),
self = this;
button.innerHTML = '开关';
this.button = document.body.appendChild( button );
this.button.onclick = function(){
self.buttonWasPressed(); // 当 button 的 onclick 事件被触发时,根据不同的状态执行不同的操作
}
};
Light.prototype.buttonWasPressed = function(){
if ( this.state === 'off' ){
console.log( '开灯' );
this.state = 'on';
}else if ( this.state === 'on' ){
console.log( '关灯' );
this.state = 'off';
}
};
var light = new Light();
light.init();
// 现在出了新的电灯 第一次按下打开弱光,第二次按下打开强光,第三次才是关闭电灯。现在必须改造上面的代码来完成这种新型电灯的制造
Light.prototype.buttonWasPressed = function(){
if ( this.state === 'off' ){
console.log( '弱光' );
this.state = 'weakLight';
}else if ( this.state === 'weakLight' ){
console.log( '强光' );
this.state = 'strongLight';
}else if ( this.state === 'strongLight' ){
console.log( '关灯' );
this.state = 'off';
}
};
好像上面的代码没什么问题,但是随着灯的状态的不断增加,比如强强光,闪烁光,然后切换灯的时候,我们还要额外做其他的事,比如弱光的时候顺便把空调打开,放个轻音乐啥的,这就让我们的buttonWasPressed 函数很臃肿,而且每次修改这个函数之前你得把这个函数逻辑捋一遍,改一个bug真的是颤颤惊惊,如履薄冰。
状态模式改进电灯程序
状态模式的关键是把事物的每种状态都封装成单独的类,跟此种状态有关的行为都被封装在这个类的内部,所以 button 被按下的的时候,只需要在上下文中,把这个请求委托给当前的状态对象即可,该状态对象会负责渲染它自身的行为
同时我们还可以把状态的切换规则事先分布在状态类中, 这样就有效地消除了原本存在的大量条件分支语句
var OffLightState = function( light ){
this.light = light;
};
OffLightState.prototype.buttonWasPressed = function(){
console.log( '弱光' ); // offLightState 对应的行为
this.light.setState( this.light.weakLightState ); // 切换状态到weakLightState
};
// WeakLightState:
var WeakLightState = function( light ){
this.light = light;
};
WeakLightState.prototype.buttonWasPressed = function(){
console.log( '强光' ); // weakLightState 对应的行为
this.light.setState( this.light.strongLightState ); // 切换状态到strongLightState
};
// StrongLightState:
var StrongLightState = function( light ){
this.light = light;
};
StrongLightState.prototype.buttonWasPressed = function(){
console.log( '关灯' ); // strongLightState 对应的行为
this.light.setState( this.light.offLightState ); // 切换状态到offLightState
};
var Light = function(){
this.offLightState = new OffLightState( this );
this.weakLightState = new WeakLightState( this );
this.strongLightState = new StrongLightState( this );
this.button = null;
};
Light.prototype.init = function(){
var button = document.createElement( 'button' ),
self = this;
this.button = document.body.appendChild( button );
this.button.innerHTML = '开关';
this.currState = this.offLightState; // 设置当前状态
this.button.onclick = function(){
self.currState.buttonWasPressed();
}
};
Light.prototype.setState = function( newState ){
this.currState = newState;
};
var light = new Light();
light.init();