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首頁 後端開發 php教程 PHP設計模式之狀態模式定義與用法

PHP設計模式之狀態模式定義與用法

不言
不言
Apr 09, 2018 pm 04:43 PM
php 用法 設計模式

這篇文章主要為大家介紹了PHP設計模式之狀態模式定義與用法,有需要的朋友可以參考一下

本文實例講述了PHP設計模式之狀態模式定義與用法。分享給大家供大家參考，具體如下：

什麼是狀態設計模式

當一個物件的內在狀態改變時允許改變其行為，這個物件看起來像是改變了其類別。

狀態模式主要解決的是當控制一個物件狀態的條件式過於複雜時的情況。把狀態的判斷邏輯轉移到表示不同狀態的一系列類別中，可以把複雜的判斷邏輯簡化。

什麼時候使用狀態模式

在物件中頻繁改變非常依賴條件語句。 就其本身來說， 條件語句本身沒有什麼問題（如switch語句或帶else子句的語句）,不過, 如果選項太多, 以到程序開始出現混亂, 或者增加或改變選項需要花費太多時間,甚至成為一種負擔, 這就出現了問題

對於狀態設計模式, 每個狀態都有自己的具體類, 它們實現一個公共接口. 我們不用查看對象的控制流, 而是從另一個角度來考慮, 即物件的狀態.

狀態機是一個模型, 其重點包括不同的狀態, 一個狀態到另一個狀態的變遷, 以及導致狀態改變的觸發器.

以開燈關燈為例子, 狀態模型的本質分為3點:

①狀態(關燈和開燈)
②變遷(從關燈到開燈,以及從開燈到關燈)
③觸發器(燈開關)

所以狀態模式都需要一個參與者來追蹤物件所處的狀態. 以Light為例, Light需要知道目前狀態是什麼.

範例:開燈關燈

#Light.php

##

<?php
class Light
{
  private $offState; //关闭状态
  private $onState;  //开启状态
  private $currentState; //当前状态
  public function __construct()
  {
    $this->offState = new OffState($this);
    $this->onState = new OnState($this);
    //开始状态为关闭状态Off
    $this->currentState = $this->offState;
  }
  //调用状态方法触发器
  public function turnLightOn()
  {
    $this->currentState->turnLightOn();
  }
  public function turnLightOff()
  {
    $this->currentState->turnLightOff();
  }
  //设置当前状态
  public function setState(IState $state)
  {
    $this->currentState = $state;
  }
  //获取状态
  public function getOnState()
  {
    return $this->onState;
  }
  public function getOffState()
  {
    return $this->offState;
  }
}
登入後複製

在建構函式中, Light實例化IState實作的兩個實例-----一個對應關, 一個對應開

$this->offState = new OffState($this);
$this->onState = new OnState($this);
登入後複製

#這個實例化過程用到了一種遞歸, 稱為自引用(self-referral)

#建構子參數中的實參寫為$this, 這是Light類別本身的參考. 狀態類別希望接收一個Light類別實例做參數,.

setState方法是為了設定一個當前狀態需要一個狀態物件作為實參, 一旦觸發一個狀態, 這個狀態就會向Light類別發送訊息, 指定當前狀態.

狀態實例

IState介面

#IState.php

##
<?php
interface IState
{
  public function turnLightOn();
  public function turnLightOff();
}
登入後複製

該介面的實作類別

OnState.php

#
<?php
class OnState implements IState
{
  private $light;
  public function __construct(Light $light)
  {
    $this->light = $light;
  }
  public function turnLightOn()
  {
    echo "灯已经打开了->不做操作<br />";
  }
  public function turnLightOff()
  {
    echo "灯关闭!看不见帅哥chenqionghe了!<br />";
    $this->light->setState($this->light->getOffState());
  }
}
登入後複製

OffState.php

<?php
class OffState implements IState
{
  private $light;
  public function __construct(Light $light)
  {
    $this->light = $light;
  }
  public function turnLightOn()
  {
    echo "灯打开!可以看见帅哥chenqionghe了!<br />";
    $this->light->setState($this->light->getOnState());
  }
  public function turnLightOff()
  {
    echo "灯已经关闭了->不做操作<br />";
  }
}
登入後複製

預設狀態是OffState, 它必須實作IState方法turnLightOn和turnLightOff, Light呼叫turnLightOn方法, 會顯示(燈開啟!可以看見帥哥chenqionghe了), 然後將OnState設置為當前狀態, 不過,如果是調用OffState的turnLightOff方法, 就只有提示燈已經被關閉了不會有其他動作.

#客戶

Client的所有請求都是透過Light發出, Client和任何狀態類別之間都沒有直接連接, 包括IState介面.下面的Client顯示了觸發兩個狀態中所有方法的請求.

Client.php

<?php
function __autoload($class_name)
{
  include_once $class_name.&#39;.php&#39;;
}
class Client
{
  private $light;
  public function __construct()
  {
    $this->light = new Light();
    $this->light->turnLightOn();
    $this->light->turnLightOn();
    $this->light->turnLightOff();
    $this->light->turnLightOff();
  }
}
$worker = new Client();
登入後複製

#增加狀態

對所有的設計模式來說,很重要的一個方面是: 利用這些設計模式可以很容易地做出修改. 與其他模式一樣,狀態模式也很易於更新和改變. 下面在這個燈的示例上再加兩個狀態:更亮(Brighter)和最亮(Brightest)

現在變成了4個狀態, 序列有所改變. '關'(off)狀態只能變到"開"(on)狀態, on狀態不能變到off狀態.on狀態只能變到"更亮"(brighter)狀態和"最亮"(brightest)狀態. 只能最亮狀態才可能變到關狀態.

改變介面

要改變的第一個參與者是介面IState, 這個介面中必須指定對應的方法, 可以用來遷移到brighter和brightest狀態.

IState.php

<?php
interface IState
{
  public function turnLightOn();
  public function turnLightOff();
  public function turnBrighter();
  public function turnBrightest();
}
登入後複製

#現在所有狀態類別都必須包含這4個方法, 它們都需要結合到Light類別中.

改變狀態

狀態設計模式中有改變時, 這些新增的改變會對模式整體的其他方面帶來影響. 不過, 增加改變相當簡單, 每個狀態只有一個特定的變化.

四個狀態

#OnState.php

##

<?php
class OnState implements IState
{
  private $light;
  public function __construct(Light $light)
  {
    $this->light = $light;
  }
  public function turnLightOn()
  {
    echo "不合法的操作!<br />";
  }
  public function turnLightOff()
  {
    echo "灯关闭!看不见帅哥chenqionghe了!<br />";
    $this->light->setState($this->light->getOffState());
  }
  public function turnBrighter()
  {
    echo "灯更亮了, 看帅哥chenqionghe看得更真切了!<br />";
    $this->light->setState($this->light->getBrighterState());
  }
  public function turnBrightest()
  {
    echo "不合法的操作!<br />";
  }
}
登入後複製

OffState.php

<?php
class OffState implements IState
{
  private $light;
  public function __construct(Light $light)
  {
    $this->light = $light;
  }
  public function turnLightOn()
  {
    echo "灯打开!可以看见帅哥chenqionghe了!<br />";
    $this->light->setState($this->light->getOnState());
  }
  public function turnLightOff()
  {
    echo "不合法的操作!<br />";
  }
  public function turnBrighter()
  {
    echo "不合法的操作!<br />";
  }
  public function turnBrightest()
  {
    echo "不合法的操作!<br />";
  }
}
登入後複製

Brighter.php

<?php
class BrighterState implements IState
{
  private $light;
  public function __construct(Light $light)
  {
    $this->light = $light;
  }
  public function turnLightOn()
  {
    echo "不合法的操作!<br />";
  }
  public function turnLightOff()
  {
    echo "不合法的操作!<br />";
  }
  public function turnBrighter()
  {
    echo "不合法的操作!<br />";
  }
  public function turnBrightest()
  {
    echo "灯最亮了, 看帅哥chenqionghe已经帅到无敌!<br />";
    $this->light->setState($this->light->getBrightestState());
  }
}
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Brightest.php

#

<?php
class BrightestState implements IState
{
  private $light;
  public function __construct(Light $light)
  {
    $this->light = $light;
  }
  public function turnLightOn()
  {
    echo "灯已经打开了->不做操作<br />";
  }
  public function turnLightOff()
  {
    echo "灯关闭!看不见帅哥chenqionghe了!<br />";
    $this->light->setState($this->light->getOffState());
  }
  public function turnBrighter()
  {
    echo "不合法的操作!<br />";
  }
  public function turnBrightest()
  {
    echo "不合法的操作!<br />";
  }
}
登入後複製

更新Light類別

Light.php

<?php
class Light
{
  private $offState; //关闭状态
  private $onState;  //开启状态
  private $brighterState; //更亮状态
  private $brightestState;//最亮状态
  private $currentState; //当前状态
  public function __construct()
  {
    $this->offState = new OffState($this);
    $this->onState = new OnState($this);
    $this->brighterState = new BrighterState($this);
    $this->brightestState = new BrightestState($this);
    //开始状态为关闭状态Off
    $this->currentState = $this->offState;
  }
  //调用状态方法触发器
  public function turnLightOn()
  {
    $this->currentState->turnLightOn();
  }
  public function turnLightOff()
  {
    $this->currentState->turnLightOff();
  }
  public function turnLightBrighter()
  {
    $this->currentState->turnBrighter();
  }
  public function turnLigthBrightest()
  {
    $this->currentState->turnBrightest();
  }
  //设置当前状态
  public function setState(IState $state)
  {
    $this->currentState = $state;
  }
  //获取状态
  public function getOnState()
  {
    return $this->onState;
  }
  public function getOffState()
  {
    return $this->offState;
  }
  public function getBrighterState()
  {
    return $this->brighterState;
  }
  public function getBrightestState()
  {
    return $this->brightestState;
  }
}
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更新客户

<?php
function __autoload($class_name)
{
  include_once $class_name.&#39;.php&#39;;
}
class Client
{
  private $light;
  public function __construct()
  {
    $this->light = new Light();
    $this->light->turnLightOn();
    $this->light->turnLightBrighter();
    $this->light->turnLigthBrightest();
    $this->light->turnLightOff();
    $this->light->turnLigthBrightest();
  }
}
$worker = new Client();
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运行结果如下

灯打开!可以看见帅哥chenqionghe了!
灯更亮了, 看帅哥chenqionghe看得更真切了!
灯最亮了, 看帅哥chenqionghe已经帅到无敌!
灯关闭!看不见帅哥chenqionghe了!
不合法的操作!

九宫格移动示例

九宫格的移动分为4个移动:

上(Up)
下(Down)
左(Left)
右(Right)

对于这些移动,规则是要求单元格之间不能沿对角线方向移动. 另外, 从一个单元格移动到下一个单元格时, 一次只能移动一个单元格

要使用状态设计模式来建立一个九宫格移动示例,

建立接口

IMatrix.php

<?php
interface IMatrix
{
  public function goUp();
  public function goDown();
  public function goLeft();
  public function goRight();
}
登入後複製

虽然这个状态设计模式有9个状态, 分别对应九个单元格, 但一个状态最多只需要4个变迁

上下文

对于状态中的4个变迁或移动方法, 上下文必须提供相应方法来调用这些变迁方法, 另外还要完成各个状态的实例化.

Context.php

<?php
class Context
{
  private $cell1;
  private $cell2;
  private $cell3;
  private $cell4;
  private $cell5;
  private $cell6;
  private $cell7;
  private $cell8;
  private $cell9;
  private $currentState;
  public function __construct()
  {
    $this->cell1 = new Cell1State($this);
    $this->cell2 = new Cell2State($this);
    $this->cell3 = new Cell3State($this);
    $this->cell4 = new Cell4State($this);
    $this->cell5 = new Cell5State($this);
    $this->cell6 = new Cell6State($this);
    $this->cell7 = new Cell7State($this);
    $this->cell8 = new Cell8State($this);
    $this->cell9 = new Cell9State($this);
    $this->currentState = $this->cell5;
  }
  //调用方法
  public function doUp()
  {
    $this->currentState->goUp();
  }
  public function doDown()
  {
    $this->currentState->goDown();
  }
  public function doLeft()
  {
    $this->currentState->goLeft();
  }
  public function doRight()
  {
    $this->currentState->goRight();
  }
  //设置当前状态
  public function setState(IMatrix $state)
  {
    $this->currentState = $state;
  }
  //获取状态
  public function getCell1State()
  {
    return $this->cell1;
  }
  public function getCell2State()
  {
    return $this->cell2;
  }
  public function getCell3State()
  {
    return $this->cell3;
  }
  public function getCell4State()
  {
    return $this->cell4;
  }
  public function getCell5State()
  {
    return $this->cell5;
  }
  public function getCell6State()
  {
    return $this->cell6;
  }
  public function getCell7State()
  {
    return $this->cell7;
  }
  public function getCell8State()
  {
    return $this->cell8;
  }
  public function getCell9State()
  {
    return $this->cell9;
  }
}
登入後複製

状态

9个状态表示九宫格中的不同单元格, 为了唯一显示单元格,会分别输出相应到达的单元格数字, 这样能够更清楚地看出穿过矩阵的路线.

Cell1State

<?php
class Cell1State implements IMatrix
{
  private $context;
  public function __construct(Context $contextNow)
  {
    $this->context = $contextNow;
  }
  public function goLeft()
  {
    echo &#39;不合法的移动!<br />&#39;;
  }
  public function goRight()
  {
    echo &#39;走到<strong>2</strong><br />&#39;;
    $this->context->setState($this->context->getCell2State());
  }
  public function goUp()
  {
    echo &#39;不合法的移动!<br />&#39;;
  }
  public function goDown()
  {
    echo &#39;走到<strong>4</strong><br />&#39;;
    $this->context->setState($this->context->getCell4State());
  }
}
登入後複製

Cell2State

<?php
class Cell2State implements IMatrix
{
  private $context;
  public function __construct(Context $contextNow)
  {
    $this->context = $contextNow;
  }
  public function goLeft()
  {
    echo &#39;走到<strong>1</strong><br />&#39;;
    $this->context->setState($this->context->getCell1State());
  }
  public function goRight()
  {
    echo &#39;走到<strong>3</strong><br />&#39;;
    $this->context->setState($this->context->getCell3State());
  }
  public function goUp()
  {
    echo &#39;不合法的移动!<br />&#39;;
  }
  public function goDown()
  {
    echo &#39;走到<strong>5</strong><br />&#39;;
    $this->context->setState($this->context->getCell5State());
  }
}
登入後複製

Cell3State

<?php
class Cell3State implements IMatrix
{
  private $context;
  public function __construct(Context $contextNow)
  {
    $this->context = $contextNow;
  }
  public function goLeft()
  {
    echo &#39;走到<strong>2</strong><br />&#39;;
    $this->context->setState($this->context->getCell2State());
  }
  public function goRight()
  {
    echo &#39;不合法的移动!<br />&#39;;
  }
  public function goUp()
  {
    echo &#39;不合法的移动!<br />&#39;;
  }
  public function goDown()
  {
    echo &#39;走到<strong>6</strong><br />&#39;;
    $this->context->setState($this->context->getCell6State());
  }
}
登入後複製

Cell4State

<?php
class Cell4State implements IMatrix
{
  private $context;
  public function __construct(Context $contextNow)
  {
    $this->context = $contextNow;
  }
  public function goLeft()
  {
    echo &#39;不合法的移动!<br />&#39;;
  }
  public function goRight()
  {
    echo &#39;走到<strong>5</strong><br />&#39;;
    $this->context->setState($this->context->getCell5State());
  }
  public function goUp()
  {
    echo &#39;走到<strong>1</strong><br />&#39;;
    $this->context->setState($this->context->getCell1State());
  }
  public function goDown()
  {
    echo &#39;走到<strong>7</strong><br />&#39;;
    $this->context->setState($this->context->getCell7State());
  }
}
登入後複製

Cell5State

<?php
class Cell5State implements IMatrix
{
  private $context;
  public function __construct(Context $contextNow)
  {
    $this->context = $contextNow;
  }
  public function goLeft()
  {
    echo &#39;走到<strong>4</strong><br />&#39;;
    $this->context->setState($this->context->getCell4State());
  }
  public function goRight()
  {
    echo &#39;走到<strong>6</strong><br />&#39;;
    $this->context->setState($this->context->getCell6State());
  }
  public function goUp()
  {
    echo &#39;走到<strong>2</strong><br />&#39;;
    $this->context->setState($this->context->getCell2State());
  }
  public function goDown()
  {
    echo &#39;走到<strong>8</strong><br />&#39;;
    $this->context->setState($this->context->getCell8State());
  }
}
登入後複製

Cell6State

<?php
class Cell6State implements IMatrix
{
  private $context;
  public function __construct(Context $contextNow)
  {
    $this->context = $contextNow;
  }
  public function goLeft()
  {
    echo &#39;走到<strong>5</strong><br />&#39;;
    $this->context->setState($this->context->getCell5State());
  }
  public function goRight()
  {
    echo &#39;不合法的移动!<br />&#39;;
  }
  public function goUp()
  {
    echo &#39;走到<strong>3</strong><br />&#39;;
    $this->context->setState($this->context->getCell3State());
  }
  public function goDown()
  {
    echo &#39;走到<strong>9</strong><br />&#39;;
    $this->context->setState($this->context->getCell9State());
  }
}
登入後複製

Cell7State

<?php
class Cell7State implements IMatrix
{
  private $context;
  public function __construct(Context $contextNow)
  {
    $this->context = $contextNow;
  }
  public function goLeft()
  {
    echo &#39;不合法的移动!<br />&#39;;
  }
  public function goRight()
  {
    echo &#39;走到<strong>8</strong><br />&#39;;
    $this->context->setState($this->context->getCell8State());
  }
  public function goUp()
  {
    echo &#39;走到<strong>4</strong><br />&#39;;
    $this->context->setState($this->context->getCell4State());
  }
  public function goDown()
  {
    echo &#39;不合法的移动!<br />&#39;;
  }
}
登入後複製

Cell8State

<?php
class Cell8State implements IMatrix
{
  private $context;
  public function __construct(Context $contextNow)
  {
    $this->context = $contextNow;
  }
  public function goLeft()
  {
    echo &#39;走到<strong>7</strong><br />&#39;;
    $this->context->setState($this->context->getCell7State());
  }
  public function goRight()
  {
    echo &#39;走到<strong>9</strong><br />&#39;;
    $this->context->setState($this->context->getCell9State());
  }
  public function goUp()
  {
    echo &#39;走到<strong>5</strong><br />&#39;;
    $this->context->setState($this->context->getCell5State());
  }
  public function goDown()
  {
    echo &#39;不合法的移动!<br />&#39;;
  }
}
登入後複製

Cell9State

<?php
class Cell9State implements IMatrix
{
  private $context;
  public function __construct(Context $contextNow)
  {
    $this->context = $contextNow;
  }
  public function goLeft()
  {
    echo &#39;走到<strong>8</strong><br />&#39;;
    $this->context->setState($this->context->getCell8State());
  }
  public function goRight()
  {
    echo &#39;不合法的移动!<br />&#39;;
  }
  public function goUp()
  {
    echo &#39;走到<strong>6</strong><br />&#39;;
    $this->context->setState($this->context->getCell6State());
  }
  public function goDown()
  {
    echo &#39;不合法的移动!<br />&#39;;
  }
}
登入後複製

要想有效地使用状态设计模式, 真正的难点在于要想象现实或模拟世界是怎么样

客户Client

下面从单元格5开始进行一个上,右,下, 下,左,上的移动

Client.php

<?php
function __autoload($class_name)
{
  include_once $class_name.&#39;.php&#39;;
}
class Client
{
  private $context;
  public function __construct()
  {
    $this->context = new Context();
    $this->context->doUp();
    $this->context->doRight();
    $this->context->doDown();
    $this->context->doDown();
    $this->context->doLeft();
    $this->context->doUp();
  }
}
$worker = new Client();
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运行结果如下

走到2
走到3
走到6
走到9
走到8
走到5

状态模式与PHP

很多人把状态设计模式看做是实现模拟器和游戏的主要方法.总的说来, 这确实是状态模式的目标,不过险些之外, 状态模型(状态引擎)和状态设计模式在PHP中也有很多应用.用PHP完成更大的项目时, 包括Facebook和WordPress, 会有更多的新增特性和当前状态需求.对于这种不断有改变和增长的情况, 就可以采用可扩展的状态模式来管理.

PHP开发人员如何创建包含多个状态的程序, 将决定状态模式的使用范围. 所以不仅状态机在游戏和模拟世界中有很多应用, 实际上状态模型还有更多适用的领域.只要PHP程序的用户会用到一组有限的状态, 开发人员就可以使用状态设计模式.

相关推荐：

php设计模式一之命名空间、自动加载类、PSR-0编码规范

16个PHP设计模式介绍


以上是PHP設計模式之狀態模式定義與用法的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！

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PHP：網絡開發的關鍵語言 PHP：網絡開發的關鍵語言 Apr 13, 2025 am 12:08 AM

PHP是一種廣泛應用於服務器端的腳本語言，特別適合web開發。 1.PHP可以嵌入HTML，處理HTTP請求和響應，支持多種數據庫。 2.PHP用於生成動態網頁內容，處理表單數據，訪問數據庫等，具有強大的社區支持和開源資源。 3.PHP是解釋型語言，執行過程包括詞法分析、語法分析、編譯和執行。 4.PHP可以與MySQL結合用於用戶註冊系統等高級應用。 5.調試PHP時，可使用error_reporting()和var_dump()等函數。 6.優化PHP代碼可通過緩存機制、優化數據庫查詢和使用內置函數。 7

PHP和Python：比較兩種流行的編程語言 PHP和Python：比較兩種流行的編程語言 Apr 14, 2025 am 12:13 AM

PHP和Python各有優勢，選擇依據項目需求。 1.PHP適合web開發，尤其快速開發和維護網站。 2.Python適用於數據科學、機器學習和人工智能，語法簡潔，適合初學者。

PHP行動：現實世界中的示例和應用程序 PHP行動：現實世界中的示例和應用程序 Apr 14, 2025 am 12:19 AM

PHP在電子商務、內容管理系統和API開發中廣泛應用。 1)電子商務：用於購物車功能和支付處理。 2)內容管理系統：用於動態內容生成和用戶管理。 3)API開發：用於RESTfulAPI開發和API安全性。通過性能優化和最佳實踐，PHP應用的效率和可維護性得以提升。

PHP的持久相關性：它還活著嗎？ PHP的持久相關性：它還活著嗎？ Apr 14, 2025 am 12:12 AM

PHP仍然具有活力，其在現代編程領域中依然佔據重要地位。 1)PHP的簡單易學和強大社區支持使其在Web開發中廣泛應用；2)其靈活性和穩定性使其在處理Web表單、數據庫操作和文件處理等方面表現出色；3)PHP不斷進化和優化，適用於初學者和經驗豐富的開發者。

PHP和Python：解釋了不同的範例 PHP和Python：解釋了不同的範例 Apr 18, 2025 am 12:26 AM

PHP主要是過程式編程，但也支持面向對象編程（OOP）；Python支持多種範式，包括OOP、函數式和過程式編程。 PHP適合web開發，Python適用於多種應用，如數據分析和機器學習。

PHP與其他語言：比較 PHP與其他語言：比較 Apr 13, 2025 am 12:19 AM

PHP適合web開發，特別是在快速開發和處理動態內容方面表現出色，但不擅長數據科學和企業級應用。與Python相比，PHP在web開發中更具優勢，但在數據科學領域不如Python；與Java相比，PHP在企業級應用中表現較差，但在web開發中更靈活；與JavaScript相比，PHP在後端開發中更簡潔，但在前端開發中不如JavaScript。

PHP和Python：代碼示例和比較 PHP和Python：代碼示例和比較 Apr 15, 2025 am 12:07 AM

PHP和Python各有優劣，選擇取決於項目需求和個人偏好。 1.PHP適合快速開發和維護大型Web應用。 2.Python在數據科學和機器學習領域佔據主導地位。

PHP：處理數據庫和服務器端邏輯 PHP：處理數據庫和服務器端邏輯 Apr 15, 2025 am 12:15 AM

PHP在數據庫操作和服務器端邏輯處理中使用MySQLi和PDO擴展進行數據庫交互，並通過會話管理等功能處理服務器端邏輯。 1）使用MySQLi或PDO連接數據庫，執行SQL查詢。 2）通過會話管理等功能處理HTTP請求和用戶狀態。 3）使用事務確保數據庫操作的原子性。 4）防止SQL注入，使用異常處理和關閉連接來調試。 5）通過索引和緩存優化性能，編寫可讀性高的代碼並進行錯誤處理。

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