设计模式之状态模式

Posted 2022-12-06 曾淘

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

概要

设计模式是一门艺术，如果真正了解这门艺术，你会发现，世界都将变得更加优美。

定义

当一个对象的内在状态改变时允许改变其行为，这个对象看起来像是改变了其类

使用场景

1.一个对象的行为取决于它的状态，状态改变，行为改变
2.包含大量跟状态相关的条件

UML

大家看这个类图，看起来更前一篇策略模式差不多，那么这两个之间有什么区别么？

1.Status

抽象状态，里面做一些状态相关的事情

2.AStatus

具体的状态，实现抽象状态

3.Context

上下文，设置相关状态，改变对象操作的行为

案例分析

接下来我会为大家分析一个案例，这个案例，就是根据状态改变对象的行为
（1）计算器功能

package com.zengtao.demo.status;

public class Calcuator 

    public static final int OFF = 1;
    public static final int ON = 2;
    private int mStatus;

    public void turnOff() 
        mStatus = OFF;
        System.out.println("关机了");
    

    public void turnOn() 
        mStatus = ON;
        System.out.println("开机了");
    

    public void add() 
        if (mStatus == ON) 
            System.out.println("计算加法");
         else 
            System.out.println("计算器已关机，请先开启");
        
    

    public void sub() 
        if (mStatus == ON) 
            System.out.println("计算减法");
         else 
            System.out.println("计算器已关机，请先开启");
        
    

    public void mult() 
        if (mStatus == ON) 
            System.out.println("计算乘法");
         else 
            System.out.println("计算器已关机，请先开启");
        
    

    public void div() 
        if (mStatus == ON) 
            System.out.println("计算除法");
         else 
            System.out.println("计算器已关机，请先开启");

可以看到，这里面有计算器的加减乘除法则运行，当然里面没有具体实现，如果要实现，也很简单，比如add方法，给两个参数a,b，return a+b；略过

（2）调用

package com.zengtao.demo;

import com.zengtao.demo.status.Calcuator;

public class Main 

    public static void main(String[] str) 

        Calcuator calcuator = new Calcuator();
        calcuator.turnOn();
        calcuator.add();
        calcuator.sub();

        calcuator.turnOff();
        calcuator.mult();
        calcuator.div();

（3）结果

大家可以看到，在实际操作中，我们如果关闭了计算器，在按其它的键，是不是有任何作用的，我们利用上面的伪代码实现了简单的流程，但是大家想想，上面的写法有什么问题？

1.问题分析

如果我们在添加一种计算方法，^，根号，那么不是要不停的添加方法，不停的写if-else语句，我们都知道还有计算器还有其他很多功能，清除，平方，立方等等，还这样一直添加么，显然不可能，这种硬编码方式在编程中也是不推荐的。

2.解决问题

1.很多重复代码，多种判断条件语句if-else
2.计算器状态为关闭的时候，产生不同的行为

3.如何解决

很简单，就是今天要掌握的设计模式：状态模式

代码演示

（1）抽象计算器状态

package com.zengtao.demo.status;

public interface CalculatorStatus 

    public void add();

    public void sub();

    public void mult();

    public void div();

（2）具体状态操作

1.关闭状态

package com.zengtao.demo.status;

public class CloseStatus implements CalculatorStatus 

    @Override
    public void add() 
        // do nothing
    

    @Override
    public void sub() 
        // do nothing
    

    @Override
    public void mult() 
        // do nothing
    

    @Override
    public void div() 
        // do nothing

2.开启状态

package com.zengtao.demo.status;

public class OpenStatus implements CalculatorStatus 

    @Override
    public void add() 
        System.out.println("计算加法");
    

    @Override
    public void sub() 
        System.out.println("计算减法");
    

    @Override
    public void mult() 
        System.out.println("计算乘法");
    

    @Override
    public void div() 
        System.out.println("计算除法");

（3）抽象控制管理

package com.zengtao.demo.status;

public interface Controller 

    public void turnOff();

    public void turnOn();

（4）具体控制

package com.zengtao.demo.status;

public class CalculatorController implements Controller

    private CalculatorStatus mCalculatorStatus;

    public void setmCalculatorStatus(CalculatorStatus mCalculatorStatus) 
        this.mCalculatorStatus = mCalculatorStatus;
    

    @Override
    public void turnOff() 
        setmCalculatorStatus(new CloseStatus());
        System.out.println("已关闭计算器");
    

    @Override
    public void turnOn() 
        setmCalculatorStatus(new OpenStatus());
        System.out.println("已开启计算器");
    


    public void add() 
        mCalculatorStatus.add();
    


    public void sub() 
        mCalculatorStatus.sub();
    


    public void mult() 
        mCalculatorStatus.mult();
    


    public void div() 
        mCalculatorStatus.div();

（5）调用

package com.zengtao.demo;

import com.zengtao.demo.status.CalculatorController;

public class Main 

    public static void main(String[] str) 

        CalculatorController calculatorController = new CalculatorController();
        calculatorController.turnOn();
        calculatorController.add();
        calculatorController.sub();

        // 关闭计算器，无效
        calculatorController.turnOff();
        calculatorController.mult();
        calculatorController.div();