轻松掌握JavaScript状态模式

2019-11-20 09:03:24

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供稿：网友

状态模式

状态模式（State）允许一个对象在其内部状态改变的时候改变它的行为，对象看起来似乎修改了它的类。

状态模式的使用场景也特别明确，有如下两点：
1.一个对象的行为取决于它的状态，并且它必须在运行时刻根据状态改变它的行为。（有些对象通常会有好几个状态，在每个状态都只可以做当前状态才可以做的事情，而不能做其它状态能做的事儿）

2.一个操作中含有大量的分支语句，而且这些分支语句依赖于该对象的状态。状态通常为一个或多个枚举常量的表示。

一、有限状态机

1.状态总数（state）是有限的。
2.任一时刻，只处在一种状态之中。
3.某种条件下，会从一种状态转变（transition）到另一种状态。

通用做法：将状态封装成独立的类（状态机），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。

二、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。

举个稍微复杂的例子，相信大家都玩过角色扮演类游戏，里面的角色就有很多种状态（站、走、跑、跳、蹲等），各个状态之间的切换是被规定好了的，且任何时刻都只能处于一种状态中，而在每个状态下，角色只能做当前状态下被允许的行为（如：普通攻击、各种技能攻击、防御等）

这是我写的移动小球的例子：

<!DOCTYPE html><html lang="en"><head> <meta charset="UTF-8"> <title></title> <script>  window.onload = function() {   var FSM = {    show1: {     clickBtn: function (key) {      change.call(this,key);     }    },    show2: {     clickBtn: function (key) {      change.call(this,key);     }    },    show3: {     clickBtn: function (key) {      change.call(this,key);     }    },    show4: {     clickBtn: function (key) {      change.call(this,key);     }    }   };   var Ball = function () {    this.curentState = FSM.show1;    this.div = null;   };   Ball.prototype.init = function () {    var self = this;    this.div = document.getElementById('go');    document.body.onkeydown = function (event) {     var key = event.keyCode;     self.curentState.clickBtn.call(self,key);    }   };   function change(key){    var styles = window.getComputedStyle(this.div),     parentStyles = window.getComputedStyle(this.div.parentNode),     top = parseInt(styles.top),     left = parseInt(styles.left);    if(key === 40){     top += (top+parseInt(styles.height))<parseInt(parentStyles.height) ? 10 : 0;     this.div.style.top = top+'px';     this.curentState = FSM.show3;    }    if(key === 38){     top -= (top > 0 ? 10 : 0);     this.div.style.top = top+'px';     this.curentState = FSM.show4;    }    if(key === 37){     left -= (left > 0 ? 10 : 0);     this.div.style.left = left+'px';     this.curentState = FSM.show1;    }    if(key === 39){     this.curentState = FSM.show2;     left += (left+parseInt(styles.width))<parseInt(parentStyles.width) ? 10 : 0;     this.div.style.left = left+'px';    }   }   var a = new Ball();   a.init();  } </script> <style>  #div{   position: absolute;   width: 80%;   height: 80%;   top: 0;   bottom: 0;   left: 0;   right: 0;   margin: auto;   border: 1px solid darkcyan;  }  #go{   position:absolute;   width:50px;   height:50px;   left: 10px;   top:20px;   border:1px solid gray;   -webkit-border-radius : 50px;   -moz-border-radius: 50px;   border-radius: 50px;   background-image: radial-gradient(circle, white 5%, black 100%);  } </style></head><body><div id="div">按下方向键移动方块 <div id="go"></div></div></body></html>

三、JavaScript版本的状态机（以简单的开关灯为例）

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();

状态模式和策略模式很像，它们都封装了一系列的算法或行为，它们都有一个上下文对象来把请求委托给封装类（策略类、状态机），但它们的意图不同：
1.策略类的各个属性之间是平等平行的，它们之间没有任何联系
2.状态机中的各个状态之间存在相互切换，且是被规定好了的。

参考文献： 《JavaScript模式》《JavaScript设计模式与开发实践》

以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持武林网。

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