🔇前言

在我们的日常生活中，每天上班下班，伴随着我们最多的莫过于红绿灯了。那么，在下面的这篇文章中，我们将手动的来实现一个交通灯。瞅瞅每天都在看的红绿灯，它到底是怎么实现的呢？

🔈一、需求分析 - 交通灯

首先，我们想要实现的是可以切换多种交通状态功能的交通灯。如下图所示：

红绿灯

接下来，我们将由浅入深的，讲解多种版本的实现方式。

🔉二、实现版本

1. 版本一：简单粗暴版

下面先附上代码：

HTML 代码：

<ul id="traffic" class="wait">
  <li></li>
  <li></li>
  <li></li>
  <li></li>
  <li></li>
</ul>

CSS 代码：

#traffic {
  display: flex;
  flex-direction: column;
}

#traffic li{
  list-style: none;
  width: 50px;
  height: 50px;
  background-color: gray;
  margin: 5px;
  border-radius: 50%;
}

#traffic.s1 li:nth-child(1) {
  background-color: #a00;
}

#traffic.s2 li:nth-child(2) {
  background-color: #aa0;
}

#traffic.s3 li:nth-child(3) {
  background-color: #0a0;
}

#traffic.s4 li:nth-child(4) {
  background-color: #a0a;
}

#traffic.s5 li:nth-child(5) {
  background-color: #0aa;
}

JS 代码：

const traffic = document.getElementById('traffic');

(function reset(){
  traffic.className = 's1';
  
  setTimeout(function(){
      traffic.className = 's2';
      setTimeout(function(){
        traffic.className = 's3';
        setTimeout(function(){
          traffic.className = 's4';
          setTimeout(function(){
            traffic.className = 's5';
            setTimeout(reset, 1000)
          }, 1000)
        }, 1000)
      }, 1000)
  }, 1000);
})();

此时浏览器的显示效果为：

交通灯显示效果

ok，到这里，我们就基本上完成了交通灯的基本形态。但是呢，是否有小伙伴觉得，在上面的 JS 代码中，有点暴力实现了。首先它是先创建了一个闭包 ()() ，然后呢，之后呢，要切换状态的时候，通过一层一层的 setTimeout() 去进行状态切换，这样子实现的话，不管是从复杂度来讲，还是其他层面上来讲，都是非常的恐怖的。

因此呢，我们要来进行第二版本的改进，对数据进行抽象。

2. 版本二：数据抽象版

先附上代码：

HTML 代码：

<ul id="traffic" class="wait">
  <li></li>
  <li></li>
  <li></li>
</ul>

CSS 代码：

#traffic {
  display: flex;
  flex-direction: column;
}

#traffic li {
  display: inline-block;
  width: 50px;
  height: 50px;
  background-color: gray;
  margin: 5px;
  border-radius: 50%;
}

#traffic.stop li:nth-child(1) {
  background-color: #a00;
}

#traffic.wait li:nth-child(2) {
  background-color: #aa0;
}

#traffic.pass li:nth-child(3) {
  background-color: #0a0;
}

JS 代码：

const traffic = document.getElementById('traffic');

const stateList = [
  {state: 'wait', last: 1000},
  {state: 'stop', last: 3000},
  {state: 'pass', last: 3000},
];

function start(traffic, stateList){
  function applyState(stateIdx) {
    const {state, last} = stateList[stateIdx];
    traffic.className = state;
    setTimeout(() => {
      applyState((stateIdx + 1) % stateList.length);
    }, last)
  }
  applyState(0);
}

start(traffic, stateList);

此时浏览器的显示效果为：

数据抽象显示效果

在上面的代码中，我们对等待、停止和通过这三种状态进行数据抽象，首先是接收一组状态，然后再根据这组状态来进行某些指令的操作，比如通过改变元素的 class 来做状态的切换。

我们可以把它理解为是把状态中的数据给封装起来，以此来使得代码更具有扩展性。

但是呢，数据抽象还远远不够，因此呢，接下来我们来介绍第三个版本，过程抽象。

3. 版本三：过程抽象版

先附上代码：

HTML 代码：

<ul id="traffic" class="wait">
  <li></li>
  <li></li>
  <li></li>
</ul>

CSS 代码：

#traffic {
  display: flex;
  flex-direction: column;
}

#traffic li{
  display: inline-block;
  width: 50px;
  height: 50px;
  background-color: gray;
  margin: 5px;
  border-radius: 50%;
}

#traffic.stop li:nth-child(1) {
  background-color: #a00;
}

#traffic.wait li:nth-child(2) {
  background-color: #aa0;
}

#traffic.pass li:nth-child(3) {
  background-color: #0a0;
}

JS 代码：

const traffic = document.getElementById('traffic');

function wait(ms) {
  return new Promise(resolve => setTimeout(resolve, ms));
}

function poll(...fnList){
  let stateIndex = 0;
  
  return async function(...args){
    let fn = fnList[stateIndex++ % fnList.length];
    return await fn.apply(this, args);
  }
}

async function setState(state, ms){
  traffic.className = state;
  await wait(ms);
}

let trafficStatePoll = poll(setState.bind(null, 'wait', 1000),
                            setState.bind(null, 'stop', 3000),
                            setState.bind(null, 'pass', 3000));

(async function() {
  // noprotect
  while(1) {
    await trafficStatePoll();
  }
}());

此时浏览器的显示效果为：

过程抽象显示效果

在上面的过程抽象中呢，上面的切换状态呢，是一个典型的轮询操作。所以呢，我们可以抽象出一个轮询方法，来把我们前面的 start 方法抽象成一个轮询方法，然后在这个轮询方法里面呢，我们给它一个 function list ，也就是一系列的操作函数。

之后呢，我们在 fnList 里面取出当前状态的操作函数，最后去执行这个函数。

在上面的这个过程中呢，我们实现的是过程抽象。那其实对于这个例子来说，它是一个异步问题，因此，我们可以通过 promise 、 async 和 await 等方式来解决这个问题。请看下方。

4. 版本四：命令式和声明式

先附上代码：

HTML 代码：

<ul id="traffic" class="wait">
  <li></li>
  <li></li>
  <li></li>
</ul>

CSS 代码：

#traffic {
  display: flex;
  flex-direction: column;
}

#traffic li{
  display: inline-block;
  width: 50px;
  height: 50px;
  background-color: gray;
  margin: 5px;
  border-radius: 50%;
}

#traffic.stop li:nth-child(1) {
  background-color: #a00;
}

#traffic.wait li:nth-child(2) {
  background-color: #aa0;
}

#traffic.pass li:nth-child(3) {
  background-color: #0a0;
}

JS 代码：

const traffic = document.getElementById('traffic');

// wait操作，即等待多长时间
function wait(time){
  return new Promise(resolve => setTimeout(resolve, time));
}

// 设置状态
function setState(state){
  traffic.className = state;
}

async function start(){
  //noprotect
  while(1){
    setState('wait');
    await wait(1000);
    setState('stop');
    await wait(3000);
    setState('pass');
    await wait(3000);
  }
}

start();