面试官：说说你对状态模式的理解？应用场景？

最新推荐文章于 2022-09-13 13:29:46 发布

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#java #设计模式 #python #javascript #js

本文介绍状态模式的概念、实现及应用场景，通过实例演示如何用状态模式管理对象的不同行为，简化代码结构并提高可维护性。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

一、是什么

状态模式，允许一个对象在其内部状态改变时来改变它的行为

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

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

只需要在状态类的管理类中，把某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

通用结构如下：

「状态管理类」：在这个构造函数内部，初始化每种状态类的实例。状态管理者将持有这些状态对象的引用，以便把请求委托给状态对象
「各个状态类：」将每种状态封装成单独的类，与此状态有关的行为都封装在这个类的内部

二、使用

实现一个灯泡，对应打开和关闭状态，如下：

class Light {
  construct () {
    this.state = 'off'
    this.button = null
  }

  // 创建一个button负责控制电灯的开关
  init () {
    const button = document.createElement('button')
    this.button = document.body.appendChild(button)
    this.button.innerHTML = '开关'

    this.button.onclick = () => {
      this.buttonWasPressed()
    }
  }

  buttonWasPressed () {
    if (this.state === 'off') {
      console.log('开灯')
      this.state = 'on'
    } else if (this.state === 'on') {
      console.log('关灯')
      this.state = 'off'
    }
  }
}

const light = new Light()
light.init()

但有可能电灯会有多个状态，它的表现是：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。于是，我们需要修改前面的代码：

buttonWasPressed () {
  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'
  }

上述这种方式违反了开放-封闭原则，每次新增或者修改light的状态就需要修改该方法中的代码，并且所有跟状态相关的代码都封装在buttonWasPressed方法，导致这个方法会因为持续的加需求而膨胀到难以维护的地步

下面通过状态模式进行改正，在状态模式中，关键的就是把每种状态封装成单独的类，跟状态相关的行为都封装在类的内部，编写状态类如下：

class OffLightState {
  construct (light) {
    this.light = light
  }

  buttonWasPressed () {
    console.log('弱光')
    this.light.setState(this.light.weakLightState)
  }
}

class WeakLightState {
  construct (light) {
    this.light = light
  }

  buttonWasPressed () {
    console.log('强光')
    this.light.setState(this.light.strongLightState)
  }
}

class StrongLightState {
  construct (light) {
    this.light = light
  }

  buttonWasPressed () {
    console.log('关灯')
    this.light.setState(this.light.offLightState)
  }
}

接下来编写Light类，我们不再需要一个字符串来记录当前的状态，而是使用更加立体化的状态对象，在初始化Light类的时候就为每一个state类创建一个状态对象：

class Light {
  construct () {
    this.offLightState = new OffLightState(this)
    this.weakLightState = new WeakLightState(this)
    this.strongLightState = new StrongLightState(this)

    this.currentState = this.offLightState // 初始化电灯状态
    this.button = null
  }

  init () {
    const button = document.createElement('button')
    this.button = document.body.appendChild(button)
    this.button.innerHTML = '开关'

    this.button.onclick = () => {
      this.currentState.buttonWasPressed()
    }
  }

  setState (newState) {
    this.currentState = newState
  }
}

const light = new Light()
light.init()

上述状态模式的优点：