Java 设计模式之状态学习与掌握

Posted 邹奇

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了Java 设计模式之状态学习与掌握相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

定义

  • 允许一个对象在其内部状态发生改变时改变其行为能力。

状态模式是一种对象行为型模式,


优点

  • 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。
  • 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。

缺点

  • 状态模式的使用必然会增加系统的类与对象的个数。
  • 状态模式的结构与实现都较为复杂,如果使用不当会导致程序结构和代码的混乱。

模式的结构与实现

状态模式把受环境改变的对象行为包装在不同的状态对象里,其意图是让一个对象在其内部状态改变的时候,其行为也随之改变。

模式的结构

包含下面三个角色:

  • 抽象状态角色】定义一个抽象类,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】实现抽象状态所对应的行为,并且在需要的情况下进行状态切换。
  • 环境类角色】也称为上下文,内部维护一个当前状态,并负责具体状态的切换。

模式的实现

  • 抽象状态类】,代码如下:
package com.example.designmodedemo.principle.state;

/**
 * 抽象状态类
 */
public abstract class State {

    public abstract void handle(MyContext context);

}

  • 具体状态类】,代码如下:
/**
 * 具体状态类 1
 */
public class StateIml1 extends State{

    @Override
    public void handle(MyContext context) {
        System.out.println(":> 当前状态 1");
        context.setState(new StateIml2());
    }

}

/**
 * 具体状态类 2
 */
public class StateIml2 extends State{
    @Override
    public void handle(MyContext context) {
        System.out.println(":> 当前状态 2");
        context.setState(new StateIml1());
    }
}

  • 环境类】,代码如下:
package com.example.designmodedemo.principle.state;

/**
 * 环境类
 */
public class MyContext {

    private State state;

    // 初始化状态
    public MyContext() {
        this.state = new StateIml1();
    }

    public State getState() {
        return state;
    }

    public void setState(State state) {
        this.state = state;
    }

    // 处理请求
    public void handle(){
        if (state != null){
            state.handle(this);
        }
    }

}

  • 客户端】,调用代码如下:
	/**
     * 状态模式
     */
    private void principle_state() {
        // 创建环境
        MyContext context = new MyContext();
        context.handle();// 处理请求
        context.handle();
    }
  • 运行结果】,如下图示:


应用场景

  • 当一个对象的行为取决于它的状态,并且它必须在运行时根据状态改变它的行为时,就可以考虑使用状态模式。

拓展

状态模式与责任链模式的区别

从定义来看,状态模式强调的是一个对象内在状态的改变,而责任链模式强调的是外部节点对象间的改变。

从代码实现上来看,两者最大的区别就是状态模式的各个状态对象知道自己要进入的下一个状态对象,而责任链模式并不清楚其下一个节点处理对象,因为链式组装由客户端负责


状态模式与策略模式的区别

策略模式的多种算法行为择其一都能满足,彼此之间是独立的,用户可自行更换策略算法。

而状态模式的各个状态间存在相互关系,彼此之间在一定条件下存在自动切换状态的效果,并且用户无法指定状态,只能设置初始状态。


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