使用状态模式实现计算器

Posted 2022-11-28 小竹_phper

一、代码介绍

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大一的时候进入实验室的第一个暑假，在实验室大学长留给我们的第一个作业就是实现一个计算器。
要求是：尽可能使用面对对象的思想去组织后台代码。
当时我们每3、4个人一个小组，有的用asp.net的，有用jsp的，有用php的，我们用的是silverlight。不管用哪种语言，最后检查作业的时候每个小组代码都是被大学长各种嫌弃，当然我们组是被嫌弃的最严重的，就我们小组是用完全面对过程的思想实现的。
最后大学长说一个比较好的解决方案是用状态模式去实现，可是大学长只是说了状态模式做这个事情多么合适，没给具体解决方案，也没讲具体实现给我们，最后的最后，大家还都是一脸懵逼。
我记得大二的时候还有小伙伴专门去看状态模式，想怎么用状态模式去实现计算器，最后还是很懵逼。。。
昨天看了下设计模式，看了一天最后有点走神了，想起这个事情来了，就花了2个多小时写了这个代码。
没有把计算器的功能完全实现，只是实现了+运算符按键，-运算符按键和数字按键，没有写界面也，最后是在main()函数中模拟按键操作。

二、代码实现

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<?php
// 状态模式
/**
 * 定义一个计算接口
 */
abstract class CalculateState 

    protected $context;

    public function setContext(Context $context) 
        $this->context = $context;
    

    public abstract function add();     // 加运算

    public abstract function subtract();    // 减运算

    public abstract function num($num);        // 数字按键操作


/**
 * 环境类：维护一个ConcreteState子类的实例，这个实例定义当前状态
 */
class Context 

    public static $numA = 0;
    public static $numB = 0;

    public static $addState = null;
    public static $subtractState = null;
    public static $numState = null;

    public function __construct() 
        self::$addState = new AddState();
        self::$subtractState = new SubtractState();
        self::$numState = new NumState();
    

    private $calculateState;   // 定义当前运算状态

    public function getCalculateState() 
        return $this->calculateState;
    

    public function setCalculateState(CalculateState $calculateState) 
        $this->calculateState = $calculateState;
        $this->calculateState->setContext($this); // 把当前环境通知到各个实现类中
    

    public function add() 
        $this->calculateState->add();
    

    public function subtract() 
        $this->calculateState->subtract();
    

    public function num($num) 
        $this->calculateState->num($num);
    


/**
 * 点击+运算符，计算器可以做哪些事情
 */
class AddState extends CalculateState 

    public function add()      // 点击+运算符要实现的操作
        echo "点击 + 运算符按键：" . PHP_EOL;
        echo Context::$numA . '+' . Context::$numB . PHP_EOL;
        Context::$numA += Context::$numB;
        Context::$numB = 0;
        echo "numA is :" . Context::$numA . PHP_EOL;
    

    public function subtract()     // 点击+运算符之后又点击-运算符
        $this->context->setCalculateState(Context::$subtractState);
        $this->context->getCalculateState()->subtract();
    

    public function num($num)         // 点击+运算符后又点击数字
        $this->context->setCalculateState(Context::$numState);
        $this->context->getCalculateState()->num($num);
    


class SubtractState extends CalculateState 

    public function add() 
        $this->context->setCalculateState(Context::$addState);
        $this->context->getCalculateState()->add();
    

    public function subtract() 
        echo "点击 - 运算符按键：" . PHP_EOL;
        echo Context::$numA . '-' . Context::$numB . PHP_EOL;
        Context::$numA -= Context::$numB;
        Context::$numB = 0;
        echo "numA is : " . Context::$numA . PHP_EOL;
    

    public function num($num) 
        $this->context->setCalculateState(Context::$numState);
        $this->context->getCalculateState()->num($num);
    


/**
 * 0~9这十个数字按键
 */
class NumState extends CalculateState 

    public function add() 
        $this->context->setCalculateState(Context::$addState);
        $this->context->getCalculateState()->add();
    

    public function subtract() 
        $this->context->setCalculateState(Context::$subtractState);
        $this->context->getCalculateState()->subtract();
    

    public function num($num) 
        echo "点击数字按键" . $num . PHP_EOL;
        Context::$numB = Context::$numB * 10 + $num;   
        echo "numB is " . Context::$numB . PHP_EOL;
    


/**
 * 模拟计算器的按钮点击操作
 */
class Client 

    public static function main() 
        $context = new Context();
        $context->setCalculateState(new AddState());

        $context->add();
        $context->num(2);
        $context->num(2);
        $context->add();
        $context->num(9);
        $context->subtract();
        $context->num(8);
        $context->add();
    
 

Client::main();

?>

三、代码运行效果

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