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如何用状态模式优化你的 JavaScript 代码

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状态模式是一个有趣的模式,它可能是解决一些需求场景的最佳方式。虽然状态模式不是一种易于学习的模式(它通常会导致代码量增加),但一旦您了解了状态模式的本质,您将在未来感谢它无与伦比的好处。

状态模式是一个有趣的模式,它可能是解决一些需求场景的最佳方式。虽然状态模式不是一种易于学习的模式(它通常会导致代码量增加),但一旦您了解了状态模式的本质,您将在未来感谢它无与伦比的好处。

网上很多文章在解释状态模式时,都过于理论化,难以理解。这里我尝试用一个实际案例用通俗易懂的方式来解释。

01、打开/关闭灯​

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让我们想象一个场景,其中有一盏灯只有一个开关。

  • 灯亮时按下开关,灯将关闭。
  • 再按一下开关,灯就亮了。

图片

我们可以发现一个特点:同一个开关按钮在不同的状态下会有不同的行为。

现在让我们编写一段代码来模拟灯光,并打开和关闭灯光,如何编写代码?

一个简单的实现:

class Light{
constructor() {
this.state = 'off'
}


clickButton() {
if (this.state === 'off') {
console.log('turn on the light')
this.state = 'on'
} else if (this.state === 'on') {
console.log('turn off the light')
this.state = 'off'
}
}
}

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用法:

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02、多态

在上面的场景中,灯只有两种状态,所以代码写起来比较简单。

但我们需要知道,在现实生活中,很多物体都有两种以上的状态,一旦一个对象有更多的状态,它就会更麻烦。

例如,有些手电筒具有三种状态:

  • 关闭状态
  • 弱光状态
  • 强光状态​

第一次按下开关打开弱光,第二次按下打开强光,第三次按下关闭灯。

图片

现在让我们模拟这样的行为,我们应该如何写代码?

03、正常解决方案

正常的解决方案是扩展前面的代码,在clickButton方法中进行一些额外的状态判断和状态切换。

class Light{
constructor() {
this.state = 'off'
}


clickButton() {
if (this.state === 'off') {
console.log('Turn on the low light')
this.state = 'lowLight'
} else if (this.state === 'lowLight') {
console.log('Switch to the strong light')
this.state = 'strongLight'
} else if (this.state === 'strongLight') {
console.log('turn off the light')
this.state = 'off'
}
}
}


图片


虽然这样的代码可以满足要求,但它有很多缺点。

  • 如果以后需要添加或者修改Light的状态,那么就需要不断的修改clickButton方法,使得clickButton不稳定,不符合开闭原则。
  • 同时,所有与状态相关的行为都放在了clickButton方法中,不符合单一职责原则。如果以后加入新的状态,比如superStrongLight,clickButton方法会越来越臃肿。
  • 最后,状态之间的切换完全依赖于在 clickButton 方法中堆叠 if 和 else 语句。添加或修改状态可能需要更改多个操作,这使得该方法更难以阅读和维护。

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04、分析

让我们回想一下,我们的代码使用 Light 作为一个单独的对象,然后它具有三种状态。然后我们需要让它在不同的状态之间切换,我们将不同的状态视为光的内部属性。

但实际上,我们可以打破惯性思维,将每一个状态都视为一个独立的存在,封装成一个单独的类。

比如这里的灯有三种状态:

  • 低光状态
  • 强光状态
  • 关闭状态

不同状态的灯有自己的行为特征。

LowLightState 的clickButton 方法将状态切换为StrongLightState,StrongLightState 的clickButton 将状态切换为OffState。

图片

而我们的Light只需要关注它处于什么状态,不需要处理状态切换,状态切换由每个状态自己处理。

这是完整的代码:

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


clickButton() {
console.log('Turn on the low light')
this.light.setState(this.light.lowLightState)
}
}


class LowLightState {
constructor(light) {
this.light = light
}


clickButton() {
console.log('Switch to the strong light')
this.light.setState(this.light.strongLightState)
}
}


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


clickButton() {
console.log('turn off the light')
this.light.setState(this.light.offLightState)
}
}




class Light{
constructor() {
this.offLightState = new OffLightState(this);
this.lowLightState = new LowLightState(this);
this.strongLightState = new StrongLightState(this);
this.currentState = this.offLightState
}


setState(newState) {
this.currentState = newState
}


clickButton() {
this.currentState.clickButton()
}
}


let light = new Light()


light.clickButton()
light.clickButton()
light.clickButton()

图中解释:

图片

这样的代码可以解决前面提到的问题:

轻物体更简单。它只需要调用this.currentState.clickButton(),状态切换可以由状态对象自己处理。

如果将来有新的状态,我们只需要创建一个新的状态类,然后修改其相邻的状态类,而不需要对现有代码进行大量修改。

图片

这种编写代码的技术就是状态模式。

05、状态模式

状态模式的正式定义:

状态模式是一种行为软件设计模式,它允许对象在其内部状态发生变化时改变其行为。这种模式接近于有限状态机的概念。状态模式可以解释为策略模式,它能够通过调用模式接口中定义的方法来切换策略。​

简单来说,如果你的对象有多个状态,并且不同状态的对象表现不同,那么你可以考虑使用状态模式。

状态模式有时会增加代码行数,但代码的质量并不取决于代码行数。使用状态模式通常可以使您的对象的逻辑更加简洁。

总结

以上就是我今天与你分享的关于在JavaScript中使用状态模式简化对象的全部内容,希望这些内容对你有帮助,如果你觉得我今天的内容有用的话,请将它分享给你身边的朋友,也许能够帮助到他。

责任编辑:华轩 来源:
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