状态模式

状态模式: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。

对象要采取的行为由对应的状态决定。


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基本形态

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  • Context: 环境,上下文,主要维护state,并且发起操作行为
  • State: 接口或基类,
  • ConcreteState: 具体的接口

主要写法

状态切换由谁来执行

状态切换是比较重要的核心问题, 可以采用下面几种方式

  1. 由具体State根据执行,调用Context切换
  2. 由Context根据属性变化,统一切换
  3. 使用表驱动,根据配置读取,由context或者系统进行切换。

当State执行会有动态结果,并且会根据不同的结果切换到不同的State。采用第一种方式

Context:
    state:State;
    switchState(stateType:string):
        this.state = this.getStateByType(stateType);
State:
    context:Context;
    handle(params);

StateA extends State:
    hadle(params):
        xxxxx
        this.context.switchState("nextState");


当状态变化比较明确,基本上只由部分context里面的属性决定,比如水的变化由温度决定,使用第二种方式。

WaterContext:
    temperature;
    state:State;
    
    changeTemperature():
         this.temperature xxxxx;
         if(this.temperature<0):
            this.state = new SolidState();
        else if(this.temperature<100):
            this.state = new LiquidState();
        else:
            this.state = new GasState();

第三种,可以考虑使用状态机,有比较成熟的状态机库,通过简单的配置可以满足不同的需求,基本上是配置状态、操作消息、后续状态。
XState

行为如何定义

  1. 在接口State中完整定义,所有的操作,Context接管State的操作。
  2. State中暴露一个统一的handle,可以添加对应参数,ConcreteState可以根据参数,选择具体的实现。

当操作比较少,并且设计人员有意限制行为,可以考虑第一种,这样约等于同时使用了 模板方法模式。
比如一个模拟游戏,主角只能 吃饭、睡觉、工作等操作,状态也比较有限,可以直接在State中限制行为。
但是当进行扩展的时候就比较麻烦了,需要对每个类去做对应的实现。

State:
    handler1();
    handler2();
    handler3();

当行为未定,或者比较复杂,可以使用统一的接口带上对应的参数,ConcreteState在做对应的选择进行实现,或者使用注册表,统一注册行为,开放性比较强,编码也会比较方便

State:
  handler(type:string, args);
State1 extends State:
   handler(type:string,args):
      switch(type):
          case xxxxx
State:
    handlerMap:Map<string, Handler>;
    registerHandler(type:string, handler):
        this.handlerMap.set(type, handler)
    handler(type:string, args):
       h = this.handlerMap.get(type);
      if (h):
          h.execute(args);

操作统一有Context来管理调用

State如何实例化

State什么时候创建,如何创建也是一个需要考虑的问题。

  1. Context初始化统一创建,并做对应维护。
  2. 在具体使用中动态创建
  3. 使用享元模式,创建共享的State,统一控制。
    具体使用在做处理。

优缺点

状态模式本质: 根据状态来分离和选择行为

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