学习JavaScript设计模式之状态模式
状态模式的关键是区分事物内部的状态,事物内部状态的改变往往会带来事物的行为改变。
当电灯开着,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。同一个开关在不同的状态下,表现出来的行为是不一样的。
一、有限状态机
- 状态总数(state)是有限的。
- 任一时刻,只处在一种状态之中。
- 某种条件下,会从一种状态转变(transition)到另一种状态。
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。
解释:
(1)将状态封装成独立的类,并将请求委托给当前的状态对象,当对象的内部状态发生改变时,会带来不同的行为变化。
(2)使用的对象,在不同的状态下具有截然不同的行为(委托效果)
谈到封装,一般优先考虑封装对象的行为,而不是对象的状态。
但在状态模式中刚好相反,状态模式的关键是把事物的每种状态都封装成单独的类。
二、示例
点灯程序 (弱光 –> 强光 –> 关灯)循环
// 关灯 var OffLightState = function(light) { this.light = light; }; // 弱光 var OffLightState = function(light) { this.light = light; }; // 强光 var StrongLightState = function(light) { this.light = light; }; var Light = function(){ /* 开关状态 */ this.offLight = new OffLightState(this); this.weakLight = new WeakLightState(this); this.strongLight = new StrongLightState(this); /* 快关按钮 */ 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.currentState = this.offLight; this.button.click = function() { self.currentState.buttonWasPressed(); } }; // 让抽象父类的抽象方法直接抛出一个异常(避免状态子类未实现buttonWasPressed方法) Light.prototype.buttonWasPressed = function() { throw new Error("父类的buttonWasPressed方法必须被重写"); }; Light.prototype.setState = function(newState) { this.currentState = newState; }; /* 关灯 */ OffLightState.prototype = new Light(); // 继承抽象类 OffLightState.prototype.buttonWasPressed = function() { console.log("关灯!"); this.light.setState(this.light.weakLight); } /* 弱光 */ WeakLightState.prototype = new Light(); WeakLightState.prototype.buttonWasPressed = function() { console.log("弱光!"); this.light.setState(this.light.strongLight); }; /* 强光 */ StrongLightState.prototype = new Light(); StrongLightState.prototype.buttonWasPressed = function() { console.log("强光!"); this.light.setState(this.light.offLight); };
PS:说明补充
必须把OffLightState、WeakLightState、StrongLightState构造函数提前。
new A("a"); var A = function(a) { console.log(a) } new B("b"); function B(b) { console.log(b); }
函数声明会被提升到普通变量之前。
三、性能优化点
(1)如何管理状态对象的创建和销毁?
第一种仅当state对象被需要时才创建并随后销毁(state对象比较庞大,优先选择),
另一种是一开始就创建好所有的状态对象,并且始终不销毁它们(状态改变频繁)。
(2)利用享元模式共享一个state对象。
四、JavaScript版本的状态机
(1)通过Function.prototype.call方法直接把请求委托给某个字面量对象来执行
// 状态机 var FSM = { off: { buttonWasPressed: function() { console.log("关灯"); this.button.innerHTML = "下一次按我是开灯"; // 这是Light上的属性!!! this.currState = FSM.on; // 这是Light上的属性!!! } }, on: { buttonWasPressed: function() { console.log("开灯"); this.button.innerHTML = "下一次按我是关灯"; this.currState = FSM.off; } }, }; var Light = function() { this.currState = FSM.off; // 设置当前状态 this.button = null; }; Light.prototype.init = function() { var button = document.createElement("button"); self = this; button.innerHTML = "已关灯"; this.button = document.body.appendChild(button); this.button.onclick = function() { // 请求委托给FSM状态机 self.currState.buttonWasPressed.call(self); } } var light = new Light(); light.init();
(2)利用delegate函数
var delegate = function(client, delegation) { return { buttonWasPressed: function() { return delegation.buttonWasPressed.apply(client, arguments); } }; }; // 状态机 var FSM = { off: { buttonWasPressed: function() { console.log("关灯"); this.button.innerHTML = "下一次按我是开灯"; this.currState = this.onState; } }, on: { buttonWasPressed: function() { console.log("开灯"); this.button.innerHTML = "下一次按我是关灯"; this.currState = this.offState; } }, }; var Light = function() { this.offState = delegate(this, FSM.off); this.onState = delegate(this, FSM.on); this.currState = this.offState; // 设置当前状态 this.button = null; }; Light.prototype.init = function() { var button = document.createElement("button"); self = this; button.innerHTML = "已关灯"; this.button = document.body.appendChild(button); this.button.onclick = function() { // 请求委托给FSM状态机 self.currState.buttonWasPressed(); } } var light = new Light(); light.init();
希望本文所述对大家学习javascript程序设计有所帮助。
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