设计模式 行为型模式 -- 状态模式

Posted 2021-12-02 CodeJiao

1. 状态模式

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1.1 引入

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1.2 定义

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1.3 结构

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1.3.1 典型的抽象状态类代码

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1.3.2 典型的具体状态类代码

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1.3.3 典型的环境类代码

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1.4 状态转换的实现

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1.4.1 第一种: 统一由环境类来负责状态之间的转换

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1.4.2 第二种: 由具体状态类来负责状态之间的转换

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1.5 电梯的案例

案例说明：

【例】通过按钮来控制一个电梯的状态，一个电梯有开门状态，关门状态，停止状态，运行状态。每一种状态改变，都有可能要根据其他状态来更新处理。例如，如果电梯门现在处于运行时状态，就不能进行开门操作，而如果电梯门是停止状态，就可以执行开门操作。

类图如下：

代码实现：

LiftState.java

package com.tian.state.after;

/**
 * @version v1.0
 * @ClassName: LiftState
 * @Description: 抽象状态类
 */
public abstract class LiftState {

    //声明环境角色类变量
    protected Context context;

    public void setContext(Context context) {
        this.context = context;
    }

    //电梯开启操作
    public abstract void open();

    //电梯关闭操作
    public abstract void close();

    //电梯运行操作
    public abstract void run();

    //电梯停止操作
    public abstract void stop();
}

OpeningState.java

package com.tian.state.after;

/**
 * @version v1.0
 * @ClassName: OpeningState
 * @Description: 电梯开启状态类：具体状态类
 */
public class OpeningState extends LiftState {
    //当前状态要执行的方法
    public void open() {
        System.out.println("电梯开启。。。");
    }

    public void close() {
        //修改状态
        super.context.setLiftState(Context.CLOSING_STATE);
        //调用当前状态中的context中的close方法
        super.context.close();
    }

    public void run() {
        //什么都不做
    }

    public void stop() {
        //什么都不做
    }
}

ClosingState.java

package com.tian.state.after;

/**
 * @version v1.0
 * @ClassName: OpeningState
 * @Description: 电梯关闭状态类：具体状态类
 */
public class ClosingState extends LiftState {
    @Override
    //电梯门关闭，这是关闭状态要实现的动作
    public void close() {
        System.out.println("电梯门关闭...");
    }

    //电梯门关了再打开，逗你玩呢，那这个允许呀
    @Override
    public void open() {
        super.context.setLiftState(Context.OPENING_STATE);
        super.context.open();
    }


    //电梯门关了就跑，这是再正常不过了
    @Override
    public void run() {
        super.context.setLiftState(Context.RUNNING_STATE);
        super.context.run();
    }

    //电梯门关着，我就不按楼层
    @Override
    public void stop() {
        super.context.setLiftState(Context.STOPPING_STATE);
        super.context.stop();
    }
}

RunningState.java

package com.tian.state.after;

/**
 * @version v1.0
 * @ClassName: OpeningState
 * @Description: 电梯运行状态类：具体状态类
 */
public class RunningState extends LiftState {
    //运行的时候开电梯门？你疯了！电梯不会给你开的
    @Override
    public void open() {
        //do nothing
    }

    //电梯门关闭？这是肯定了
    @Override
    public void close() {//虽然可以关门，但这个动作不归我执行
        //do nothing
    }

    //这是在运行状态下要实现的方法
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("电梯正在运行...");
    }

    //这个事绝对是合理的，光运行不停止还有谁敢做这个电梯？！估计只有上帝了
    @Override
    public void stop() {
        super.context.setLiftState(Context.STOPPING_STATE);
        super.context.stop();
    }
}

StoppingState.java

package com.tian.state.after;

/**
 * @version v1.0
 * @ClassName: OpeningState
 * @Description: 电梯停止状态类：具体状态类
 */
public class StoppingState extends LiftState {
    //停止状态，开门，那是要的！
    @Override
    public void open() {
        //状态修改
        super.context.setLiftState(Context.OPENING_STATE);
        //动作委托为CloseState来执行，也就是委托给了ClosingState子类执行这个动作
        super.context.getLiftState().open();
    }

    @Override
    public void close() {//虽然可以关门，但这个动作不归我执行
        //状态修改
        super.context.setLiftState(Context.CLOSING_STATE);
        //动作委托为CloseState来执行，也就是委托给了ClosingState子类执行这个动作
        super.context.getLiftState().close();
    }

    //停止状态再跑起来，正常的很
    @Override
    public void run() {
        //状态修改
        super.context.setLiftState(Context.RUNNING_STATE);
        //动作委托为CloseState来执行，也就是委托给了ClosingState子类执行这个动作
        super.context.getLiftState().run();
    }

    //停止状态是怎么发生的呢？当然是停止方法执行了
    @Override
    public void stop() {
        System.out.println("电梯停止了...");
    }
}

Context.java

package com.tian.state.after;

/**
 * @version v1.0
 * @ClassName: Context
 * @Description: 环境角色类
 */
public class Context {

    //定义对应状态对象的常量
    public final static OpeningState OPENING_STATE = new OpeningState();
    public final static ClosingState CLOSING_STATE = new ClosingState();
    public final static RunningState RUNNING_STATE = new RunningState();
    public final static StoppingState STOPPING_STATE = new StoppingState();

    //定义一个当前电梯状态变量
    private LiftState liftState;

    public LiftState getLiftState() {
        return liftState;
    }

    //设置当前状态对象
    public void setLiftState(LiftState liftState) {
        this.liftState = liftState;
        //设置当前状态对象中的Context对象
        this.liftState.setContext(this);
    }

    public void open() {
        this.liftState.open();
    }

    public void close() {
        this.liftState.close();
    }

    public void run() {
        this.liftState.run();
    }

    public void stop() {
        this.liftState.stop();
    }
}

Client.java

package com.tian.state.after;

/**
 * @version v1.0
 * @ClassName: Client
 * @Description: 客户端类：测试类
 */
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        //创建环境角色对象
        Context context = new Context();
        //设置当前电梯装填
        context.setLiftState(new ClosingState());

        context.open();
        context.run();
        context.close();
        context.stop();
    }
}

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1.5.1 运行结果

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1.6 优缺点分析 适用场景

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1.6.1 优点：

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1.6.2 缺点：

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1.6.3 适用场景

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