设计模式-状态模式

简介

状态模式是一种行为设计模式，它允许一个对象在其内部状态改变时改变它的行为。这个模式将每个状态的行为封装到相应的类中，并使得对象可以在运行时切换状态。

核心组成

• 上下文（Context）：维护一个指向当前状态对象的引用，并允许客户端请求（操作）的执行。
• 状态（State）：这是一个接口或抽象类，定义了所有具体状态共同的接口。
• 具体状态（Concrete States）：实现状态接口的类，每一个类对应一种实际的状态，并实现其对应的行为。

实现状态模式

在JavaScript中，状态模式可以通过定义一个上下文类和多个状态类来实现。这些状态类修改上下文类中的行为，根据对象的状态变化。

代码示例

下面是一个使用状态模式的简单示例，模拟一个电灯开关的操作，电灯可以在开和关两种状态之间切换。

// 状态接口
class State {
    constructor(light) {
        this.light = light;
    }

    // 定义一个方法，用于处理状态的转换
    handle() {
        throw new Error("This method must be overwritten!");
    }
}

// 具体状态：灯开
class OnState extends State {
    constructor(light) {
        super(light);
    }

    handle() {
        console.log('Turning light off...');
        this.light.setState(this.light.offState);
    }
}

// 具体状态：灯关
class OffState extends State {
    constructor(light) {
        super(light);
    }

    handle() {
        console.log('Turning light on...');
        this.light.setState(this.light.onState);
    }
}

// 上下文
class Light {
    constructor() {
        this.onState = new OnState(this);
        this.offState = new OffState(this);
        this.state = this.offState;  // 初始状态为灯关
    }

    setState(state) {
        this.state = state;
    }

    pressButton() {
        this.state.handle();
    }
}

// 使用示例
const light = new Light();
light.pressButton();  // 输出: Turning light on...
light.pressButton();  // 输出: Turning light off...

优点

• 封装性：状态模式通过将每个状态的行为封装到对应的状态类中，使得状态的切换和行为的实现细节被分开，提高了代码的模块化。
• 易于扩展：增加新状态只需增加一个新的状态类，无需修改现有的类代码。
• 消除庞大的条件分支语句：状态模式通过多态性处理状态的改变，避免了在上下文中使用大量的条件判断语句。

缺点

• 增加了系统类的数目：每增加一个状态，就需要增加一个状态类。
• 依赖关系复杂：随着状态数量的增加，各状态之间的切换和管理可能变得复杂。

结论

状态模式在需要根据对象状态改变对象行为的场景中非常有用，特别是当一个对象的行为取决于它的状态，并且它必须在运行时根据状态改变它的行为时。在JavaScript中，状态模式可以帮助管理和维护由状态变化引起的复杂逻辑，使得代码更加清晰和可维护。