状态模式

Posted 2023-04-16 FatalFlower

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了状态模式相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

概述

《设计模式》一书中对于 “状态模式” 的描述如下：

允许一个对象在其内部状态发生改变时改变它的行为，使得这个对象看起来像修改了它的类

状态模式的 UML 图如下所示：

一般在以下几种情况下使用状态模式：

一个对象的行为取决于它的状态
一个操作中含有庞大的多分支条件语句，且这些分支依赖于该对象的状态

具体示例

一个比较经典的示例就是有关于 TCP 连接的处理，对于一个 TCP 连接来讲，在不同的连接状态下，需要进行的处理是不同的。比如，如果是未建立连接的状态下需要发送数据，那么首先需要建立连接；如果在已经建立连接的前提条件下，那么只需要直接发送数据即可，这种情况的处理就很适合使用状态模式进行处理

首先，定义所有不同状态下进行处理的抽象类 TCPState：

public abstract class TCPState 
    public abstract void openConnection();
    public abstract void sendMsg();
    public abstract void close();

之后，对于 TCPConnection 连接对象来讲，需要将对应的处理委托给实际的状态进行处理：

public class TCPConnection 
    private TCPState state;
    
    public void changeState(TCPState state) 
        this.state = state;
    
    
    public void openConnection() 
        this.state.openConnection();
    
    
    public void sendMsg() 
        this.state.sendMsg();
    
    
    public void close() 
        this.state.close();

对于不同的连接状态，需要执行不同的处理：

public class EmptyState extends TCPState  // 未建立连接时的有关处理
    @Override
    public void openConnection() 
        createConnection(); // 实际创建连接的过程
    
    
    @Override
    public void sendMsg() 
        throw new IllegalStateException("当前未创建对应的 TCP 连接");
    
    
    @Override
    public void close() 
        throw new IllegalStateException("当前未创建对应的 TCP 连接");
    


public class EstablishState extends TCPState  // 已经建立连接时的有关处理
    @Override
    public void openConnection() 
        throw new IllegalStateException("不能重复打开已有的连接");
    
    
    @Override
    public void sendMsg() 
        sendMessage(); // 发送数据的具体处理
    
    
    @Override
    public void close() 
        closeConnection(); // 具体的关闭连接处理

而对于 TCPConnection 对象来讲，现在只需要再维护一个对应的状态机，来处理状态之间的转换即可：

public class Application 
    public static void main(String[] args) 
        TCPConnection conn = new TCPConnection();
        conn.changeState(new EmptyState());
        conn.openConnection();
        // 创建连接结束
        
        conn.changeState(new EstablishState());
        conn.sendMsg("Hello World!");
        conn.close();