JavaScript 中如何使用状态模式简化对象
英文 | https://medium.com/frontend-canteen/simplify-your-object-with-state-pattern-in-javascript-8674ff46edb1
翻译 | 杨小爱
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
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。
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'
}
}
}
用法：
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。
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'
}
}
}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。
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。
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：
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。
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，请记得点赞我，关注我，并将它分享给你身边的朋友，也许能够帮助到他。
最后，感谢你的阅读，祝编程愉快，我们明天见
腾讯云开发者
