学习php设计模式 php实现状态模式

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什么是状态模式

状态模式，也称状态机模式（State Pattern或者State Machine Pattern），是一种行为型设计模式。它允许对象在其内部状态发生变化时改变它的行为，而不是在代码里面用一堆的 if else 来控制。

状态模式可以让代码更清晰、更简洁，并且更容易扩展和维护。它给开发者提供了一个清晰的开闭原则实现方法。

状态模式所包含的角色有：

环境类（Context）：包含一个状态对象实例
抽象状态类（State）：定义状态共有的行为
具体状态类（ConcreteState）：实现各自状态的不同行为

如何实现状态模式

下面是基本的状态模式的实现代码：

// Context
class Context {
    private $state;

    public function __construct(State $state) {
        $this->state = $state;
    }

    public function setState(State $state) {
        $this->state = $state;
    }

    public function request() {
        $this->state->handle($this);
    }
}

// State interface
interface State {
    public function handle(Context $context);
}

// Concrete State A
class ConcreteStateA implements State {
    public function handle(Context $context) {
        echo "Concrete State A handled the request\n";
        $context->setState(new ConcreteStateB());
    }
}

// Concrete State B
class ConcreteStateB implements State {
    public function handle(Context $context) {
        echo "Concrete State B handled the request\n";
        $context->setState(new ConcreteStateC());
    }
}

// Concrete State C
class ConcreteStateC implements State {
    public function handle(Context $context) {
        echo "Concrete State C handled the request\n";
        $context->setState(new ConcreteStateA());
    }
}

上述代码中，Context 类是环境类，State 是抽象状态类，ConcreteStateA、ConcreteStateB 和 ConcreteStateC 是具体状态类。

当客户端代码调用 Context 类的 request 方法时，它将委托给当前状态对象进行处理。

下面是一个使用 State Pattern 的示例，实现一个用户注册流程的状态控制：

// Context
class Register {
    private $state;

    public function __construct(State $state) {
        $this->state = $state;
    }

    public function setState(State $state) {
        $this->state = $state;
    }

    public function getState() : State {
        return $this->state;
    }

    public function validate($input) {
        return $this->state->validate($input, $this);
    }

    public function submit() {
        return $this->state->submit($this);
    }
}

// State interface
interface State {
    public function validate(string $input, Register $register);
    public function submit(Register $register);
}

// Concrete State - Validate Email
class ValidateEmailState implements State {
    public function validate(string $input, Register $register) {
        if($input === '') {
            throw new Exception("Email is required");
        } else if(!filter_var($input, FILTER_VALIDATE_EMAIL)) {
            throw new Exception("Invalid email format");
        }

        $register->setState(new ValidatePasswordState());

        return "Email is valid\n";
    }

    public function submit(Register $register) {
        throw new Exception("Cannot submit before validating email");
    }
}

// Concrete State - Validate Password
class ValidatePasswordState implements State {
    public function validate(string $input, Register $register) {
        if($input === '') {
            throw new Exception("Password is required");
        }

        $register->setState(new ConfirmPasswordState());

        return "Password is valid\n";
    }

    public function submit(Register $register) {
        throw new Exception("Cannot submit before validating password");
    }
}

// Concrete State - Confirm Password
class ConfirmPasswordState implements State {
    public function validate(string $input, Register $register) {
        if($input === '') {
            throw new Exception("Please confirm your password");
        } else if($input !== $_SESSION['password']) {
            throw new Exception("Password confirmation does not match");
        }

        $register->setState(new RegisteredState());

        return "Password confirmed\n";
    }

    public function submit(Register $register) {
        throw new Exception("Cannot submit before confirming password");
    }
}

// Concrete State - Registered
class RegisteredState implements State {
    public function validate(string $input, Register $register) {
        throw new Exception("Registration completed");
    }

    public function submit(Register $register) {
        $_SESSION['email'] = '';
        $_SESSION['password'] = '';

        $register->setState(new ValidateEmailState());

        return "Registration completed\n";
    }
}

在此示例中，我们实现了一个 Register 类，用于实现用户注册流程。State 接口定义了共有的方法，包括验证和提交，而具体的状态类则实现这些方法。

在注册流程中，我们有四个具体的状态类：ValidateEmailState，ValidatePasswordState，ConfirmPasswordState 和 RegisteredState。每个状态都是从接口派生出来的具体实现。

我们在 Context 中维护当前的状态（或进程），并提供了 validate 和 submit 方法以处理用户输入和提交。这允许我们使用 State Pattern 更有效地封装了对于不同状态的方法调用，使代码变得更清晰和可扩展。