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设计模式之状态模式

本文主要是介绍设计模式之状态模式,对大家解决编程问题具有一定的参考价值,需要的程序猿们随着小编来一起学习吧!

在软件开发过程中,应用程序中的部分对象可能会根据不同的情况作出不同的行为,我们把这种对象称为有状态的对象,而把影响对象行为的一个或多个动态变化的属性称为状态。

状态模式:对有状态的对象,把复杂的"判断逻辑"(通常使用switch…case结构)提取到不同的状态对象中,允许状态对象在其内部状态发生改变时改变其行为。

状态模式属于一种对象行为型模式。

主要优点:

  • 结构清晰,状态模式将与特定状态相关的行为局部化到一个状态中,并且将不同状态的行为分割开来,满足SIP(单一职责原则)。
  • 将状态转换显示化,减少对象间的相互依赖。将不同的状态引入独立的对象中会使得状态转换变得更加明确,且减少对象间的相互依赖。
  • 状态类职责明确,有利于程序的扩展。通过定义新的子类很容易地增加新的状态和转换。

主要角色:

  • 环境类角色:也称为上下文,它定义了客户端需要的接口,内部维护一个当前状态,并负责具体状态的切换。
  • 抽象状态角色:定义一个接口,用以封装环境对象中的特定状态所对应的行为,可以有一个或多个行为。
  • 具体状态角色:实现抽象状态所定义的行为,并且在需要的情况下进行状态切换。

UML图如下:

在这里插入图片描述

示例代码:

// 环境类
class Context {
    private State state;

    // 定义环境类的初始状态
    public Context() {
        this.state = state;
    }

    // 设置新状态
    public void setState(State state) {
        this.state = state;
    }

    // 读取状态
    public State getState() {
        return state;
    }

    // 对请求做处理
    public void Handle() {
        state.Handle(this);
    }
}

// 抽象状态类
abstract class State {
    public abstract void Handle(Context context);
}

// 具体状态类A
class ConcreteStateA extends State {
    public void Handle(Context context) {
        System.out.println("当前状态是A.");
        context.setState(new ConcreteStateB());
    }
}

// 具体状态类B
class ConcreteStateB extends State {
    public void Handle(Context context) {
        System.out.println("当前状态是B.");
        context.setState(new ConcreteStateA());
    }
}

// 客户类
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        Context context = new Context(); // 创建环境
        context.Handle(); // 处理请求,进行状态切换
        context.Handle();
        context.Handle();
        context.Handle();
    }
}

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