2019-01-16 | 设计模式手册 | UNLOCK

设计模式手册之状态模式

1. 什么是“状态模式”?

状态模式:对象行为是基于状态来改变的。

内部的状态转化,导致了行为表现形式不同。
所以,用户在外面看起来,好像是修改了行为。

2. 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,所以对象行为是可控的。

缺点

状态模式的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,状态类会增加程序开销

3. 代码实现

3.1 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。

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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

3.2 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。

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# 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

4. 参考

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