Состояние (шаблон проектирования)

Состояние (англ. State) — шаблон проектирования. Используется в тех случаях, когда во время выполнения программы объект должен менять свое поведение в зависимости от своего состояния.

Паттерн состоит из 3 блоков:

Widget — класс, объекты которого должны менять свое поведение в зависимости от состояния.

IState — интерфейс, который должно реализовать каждое из конкретных состояний. Через этот интерфейс объект Widget взаимодействует с состоянием, делегируя ему вызовы методов. Интерфейс должен содержать средства для обратной связи с объектом, поведение которого нужно изменить. Для этого используется событие (паттерн Publisher — Subscriber). Это необходимо для того, чтобы в процессе выполнения программы заменять объект состояния при появлении событий. Возможны случаи, когда сам Widget периодически опрашивает объект состояние на наличие перехода.

StateA … StateZ — классы конкретных состояний. Должны содержать информацию о том, при каких условиях и в какие состояния может переходить объект из текущего состояния. Например, из StateA объект может переходить в состояние StateB и StateC, а из StateB — обратно в StateA и так далее. Объект одного из них должен содержать Widget при создании.

Примеры

Javascript

Пример со сменой состояний из State.

// "интерфейс" State

	function State() {
		this.someMethod = function() { };
		this.nextState = function() { };
	}


// реализация State

	// первое состояние
	function StateA(widjet) {
		var dublicate = this; // ссылка на инстанцирующийся объект (т.к. this может меняться)
		
		this.someMethod = function() {
			alert("StateA.someMethod");
			dublicate.nextState();
		};
		this.nextState = function() {
			alert("StateA > StateB");
			widjet.onNextState( new StateB(widjet) );
		};
	}
	StateA.prototype = new State();
	StateA.prototype.constructor = StateA;

	// второе состояние
	function StateB(widjet) {
		var dublicate = this;
		
		this.someMethod = function() {
			alert("StateB.someMethod");
			dublicate.nextState();
		};
		this.nextState = function() {
			alert("StateB > StateA");
			widjet.onNextState( new StateA(widjet) );
		};
	}
	StateB.prototype = new State();
	StateB.prototype.constructor = StateB;

	
// "интерфейс" Widget

	function Widget() {
		this.someMethod = function() { };
		this.onNextState = function(state) { };
	}

	
// реализация Widget

	function Widget1() {
		var state = new StateA(this);
		
		this.someMethod = function() {
			state.someMethod();
		};
		this.onNextState = function(newState) {
			state = newState;
		};
	}
	Widget1.prototype = new Widget();
	Widget1.prototype.constructor = Widget1;


// использование

var widget = new Widget1();
widget.someMethod(); // StateA.someMethod
                     // StateA > StateB
widget.someMethod(); // StateB.someMethod
                     // StateB > StateA

Смена состояний с помощью вызова метода у Widget (из англоязычной версии статьи).

// "интерфейс" State

	function AbstractTool() {
		this.moveTo = function(x, y) { };
		this.mouseDown = function(x, y) { };
		this.mouseUp = function(x, y) { };
	}


// реализация State

	// инструмент "карандаш"
	function PenTool(widjet) {
		var dublicate = this;    // ссылка на инстанцирующийся объект (т.к. this может меняться)
		var mouseIsDown = false; // кнопка мыши сейчас не нажата
		var lastCoords = [];     // прошлые координаты курсора мыши
		
		this.moveTo = function(x, y) { 
			if (mouseIsDown && lastCoords.length) {
				drawLine(lastCoords, [x, y]);
			}
			lastCoords = [x, y];
		};
		this.mouseDown = function(x, y) {
			mouseIsDown = true;
			lastCoords = [x, y];
		};
		this.mouseUp = function(x, y) { 
			mouseIsDown = false;
		};

		function drawLine(coords1, coords2) {
			alert("drawLine: ["+ coords1[0] +", "+ coords1[1] +"] - ["+ coords2[0] +", "+ coords2[1] +"]");
		}
		
	}
	PenTool.prototype = new AbstractTool();
	PenTool.prototype.constructor = PenTool;
	
	// инструмент "выделение области"
	function SelectionTool(widget) {
		var dublicate = this;    // ссылка на инстанцирующийся объект (т.к. this может меняться)
		var mouseIsDown = false; // кнопка мыши сейчас не нажата
		var startCoords = [];    // координаты курсора мыши при нажатии на кнопку
		
		this.moveTo = function(x, y) { 
			if (mouseIsDown) {
				setSelection(startCoords, [x, y]);
			}
		};
		this.mouseDown = function(x, y) {
			startCoords = [x, y];
			mouseIsDown = true;
		};
		this.mouseUp = function(x, y) { 
			mouseIsDown = false;
		};
		
		function setSelection(coords1, coords2) {
			alert("setSelection: ["+ coords1[0] +", "+ coords1[1] +"] - ["+ coords2[0] +", "+ coords2[1] +"]");
		}
	};
	SelectionTool.prototype = new AbstractTool();
	SelectionTool.prototype.constructor = SelectionTool;

	
// реализация Widget
	
	function DrawingController() {
		var currentTool = new SelectionTool(); // активный инструмент
		
		this.moveTo = function(x, y) {
			currentTool.moveTo(x, y);
		};
		this.mouseDown = function(x, y) { 
			currentTool.mouseDown(x, y);
		};
		this.mouseUp = function(x, y) { 
			currentTool.mouseUp(x, y);
		};
		
		this.selectPenTool = function() {
			// выбираем инструмент "выделение области" 
			currentTool = new PenTool();
		};
		this.selectSelectionTool = function() {
			// выбираем инструмент "карандаш" 
			currentTool = new SelectionTool();
		};
	}

var widget = new DrawingController();

widget.mouseDown(1, 1);
widget.moveTo(1, 2); // setSelection: [1, 1] - [1, 2]
widget.moveTo(1, 3); // setSelection: [1, 1] - [1, 3]
widget.mouseUp(1, 3);
widget.moveTo(1, 4);

widget.selectPenTool();
widget.mouseDown(1, 1);
widget.moveTo(1, 2); // drawLine: [1, 1] - [1, 2]
widget.moveTo(1, 3); // drawLine: [1, 2] - [1, 3]
widget.mouseUp(1, 3);
widget.moveTo(1, 4);