PHP设计模式——状态模式

前言

2年多我在项目中用到最多的设计模式就是状态模式，这里记录一下

定义

状态模式，又称状态对象模式(Pattern of Objects for State),状态模式就是对象的行为模式。状态模式允许一个对象在其内部状态改变的时候改变其行为。这个对象看上去就像是改变了它的类一样

UML图

状态模式中主要角色

抽象状态角色（State）：定义一个接口或抽象类State，用以封装环境对象的一个特定的状态所对应的行为

具体状态（ConcreteState）角色：每一个状态类都实现了环境(Context)的一个状态所对应的行为

环境(Context)角色：定义客户端所感兴趣的接口，并且保留一个具体状态类的实例。这个具体状态类的实例给出此环境对象的现有状态

使用场景

考虑一个在线投票系统的应用，要实现控制同一用户只能投一票，如果一个用户反复投票，而且投票超过5次，则判定为恶意刷票，如果投票超过8次，需要加入黑名单

要使用状态模式实现，首先要把投票过程的各种状态定义出来，根据以上描述大致分为四种状态：正常投票，恶意投票，黑名单投票。然后创建一个投票管理对象(相当于Context)

UML图

示例代码

<?php

/**
 * 抽象状态类
 * @author wzy
 *
 */
interface VoteState
{

    /**
     * 需要实现的公共方法
     */
    public function vote ();
}

/**
 * 具体状态——正常投票
 *
 * @author wzy
 *        
 */
class NormalVoteState implements VoteState
{

    public function vote ()
    {
        echo "这是一个正常投票!";
    }
}

/**
 * 具体状态——恶意投票
 *
 * @author wzy
 *        
 */
class RepeatVoteState implements VoteState
{

    public function vote ()
    {
        echo "这是一个恶意投票!";
    }
}

/**
 * 具体状态——黑名单投票
 *
 * @author wzy
 *        
 */
class BlockVoteState implements VoteState
{

    public function vote ()
    {
        echo "这是一个黑名单投票!";
    }
}

/**
 * Context角色
 */
class VoteManager
{

    /**
     * 投票数量
     *
     * @var int
     */
    private $vote_count;

    /**
     * 状态类实例
     *
     * @var object
     */
    private $voteInstance;

    /**
     * 构造函数，初始化成员属性
     *
     * @param int $count            
     */
    public function __construct ($count = 1)
    {
        $this->vote_count = $count;
    }

    /**
     * 客户端调用的接口函数
     */
    public function setState ($count)
    {
        if (! is_null($count)) {
            $this->vote_count = $count;
        }
        if ($this->vote_count < 5) {
            $this->voteInstance = new NormalVoteState();
        } else 
            if ($this->vote_count < 8) {
                $this->voteInstance = new RepeatVoteState();
            } else {
                $this->voteInstance = new BlockVoteState();
            }
        
        $this->voteInstance->vote();
    }
}

/**
 * 模拟客户端操作
 */

$object = new VoteManager();
$object->setState(1);
echo "<br>";
$object->setState(6);
echo "<br>";
$object->setState(10);

回顾状态模式

状态和行为

所谓对象的状态，通常指的就是对象实例的属性的值;而行为指的就是对象的功能，在具体一点说，行为大多可以对应到方法上

状态模式的功能就是分离状态的行为，通过维护状态的变化，来调用不同状态对应的功能。也就是说，状态和行为是相关联的，它们的关系可以描述为： 状态决定行为

由于状态是在运行期被改变的，因为行为也会在运行期根据状态的改变而改变

环境和状态处理对象

在状态模式中，环境(Context)是持有状态的对象，但是环境自己并不处理跟状态相关的行为，而是把处理状态的功能委托给了状态对应的状态处理类来处理

在具体的状态处理中经常需要获取环境(Context)自身的数据，可以考虑用抽象类替代接口，这样可能会更方便参数的传递

客户端一般只与环境(Context)交互。客户端可以用状态对象来配置一个环境(Context)，一旦配置完毕，就不再需要和状态对象打交道了。客户端通常不负责运行期间的状态维护，也不负责后续到底使用哪一个具体的状态处理对象