State 状态模式

Posted 2020-08-15 白乾涛

简介

状态模式允许一个对象在其内部【状态】改变的时候改变其【行为】。这个对象看上去就像是改变了它的类一样。
用一句话来表述，状态模式把所研究的对象的【行为】包装在不同的【状态对象】里，【每一个状态对象】都属于【一个抽象状态类的一个子类】。状态模式的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。
状态模式将每【一个条件分支】放入【一个独立的类】中。 这使得你可以根据对象自身的情况将对象的状态作为一个对象，这一对象可以不依赖于其他对象而独立变化。
角色
环境类Context：定义客户感兴趣的接口，维护一个ConcreteState子类的实例，这个实例定义当前状态
抽象状态类State：定义一个接口以封装与Context的一个特定状态相关的【行为】
具体状态类ConcreteState：每一子类实现【一个】与Context的【一个】状态相关的【行为】
适用性
1.一个对象的行为取决于它的状态,并且它必须在运行时刻根据状态改变它的行为。
2.一个操作中含有庞大的多分支的，且这些分支依赖于该对象的状态。 这个状态通常用一个或多个枚举常量表示。通常，有多个操作包含这一相同的条件结构。
通过改变对象内部的状态，使得你可以在运行时动态改变一个对象的行为。
作用：将主对象和其状态分离，【状态对象】负责主对象的【状态转换】，使主对象类功能减轻
java.util.Iterator
javax.faces.lifecycle.LifeCycle#execute()

演示

/** 定义客户感兴趣的接口。维护一个ConcreteState子类的实例，这个实例定义当前状态 */
public class Context {
    //定义出所有的电梯状态
    public static OpenningState openningState;
    public static ClosingState closeingState;
    public static RunningState runningState;
    public static StoppingState stoppingState;
    //定一个当前电梯状态
    private IState state;
    public IState getState() {
        return state;
    }
    public Context() {
        openningState = new OpenningState(this);
        closeingState = new ClosingState(this);
        runningState = new RunningState(this);
        stoppingState = new StoppingState(this);
    }
    public void setState(IState state) {
        this.state = state;
        //把当前的环境通知到各个实现类中
    }
    public void open() {
        state.open();
    }
    public void close() {
        state.close();
    }
    public void run() {
        state.run();
    }
    public void stop() {
        state.stop();
    }
}
/**抽象状态类State，定义一个接口以封装与Context的一个特定状态相关的行为*/
public interface IState {
    /**电梯门开启动作*/
    public abstract void open();
    /**电梯关闭动作*/
    public abstract void close();
    /**电梯运行动作*/
    public abstract void run();
    /**电梯停止运行动作*/
    public abstract void stop();
}
//******************************************************************************************
/**具体状态类ConcreteState，每一子类实现【一个】与Context的【一个】状态相关的行为。本类定义在电梯门开启的状态下能做什么事情*/
class OpenningState implements IState {
    /**定义一个环境角色，也就是封装状态的变换引起的功能变化*/
    protected Context context;
    public OpenningState(Context context) {
        this.context = context;
    }
    @Override
    public void open() { //开门。Openning 状态是由 open()方法产生的，因此这个方法中肯定有一个具体的、独特的业务逻辑
        System.out.println("电梯门开启...");
    }
    @Override
    public void close() { //电梯门开启状态下关闭电梯门
        context.setState(Context.closeingState);//状态修改
        context.getState().close(); //动作委托给CloseState来执行
    }
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("------------------电梯门开启状态下运行？要死啊，你！");
    }
    @Override
    public void stop() {
        System.out.println("------------------电梯门开启状态下停止？额，这个本来就应该是这样的吧！");
    }
}
//******************************************************************************************
class ClosingState implements IState {
    protected Context context;
    public ClosingState(Context context) {
        this.context = context;
    }
    @Override
    public void close() {//电梯门关闭
        System.out.println("电梯门关闭...");
    }
    @Override
    public void open() {//电梯门关闭状态下打开
        context.setState(Context.openningState);
        context.getState().open();
    }
    @Override
    public void run() {//电梯门关闭状态下运行
        context.setState(Context.runningState);
        context.getState().run();
    }
    @Override
    public void stop() {//电梯门关闭状态下停止
        context.setState(Context.stoppingState);
        context.getState().stop();
    }
}
//******************************************************************************************
class RunningState implements IState {
    protected Context context;
    public RunningState(Context context) {
        this.context = context;
    }
    @Override
    public void close() {
        System.out.println("------------------运行状态下关闭电梯门？电梯门本来就是关着的！");
    }
    @Override
    public void open() {
        System.out.println("------------------运行状态下开电梯门？你疯了！");
    }
    @Override
    public void run() { //运行
        System.out.println("电梯上下跑...");
    }
    @Override
    public void stop() {//运行状态下停止
        context.setState(Context.stoppingState);
        context.getState().stop();
    }
}
//******************************************************************************************
class StoppingState implements IState {
    protected Context context;
    public StoppingState(Context context) {
        this.context = context;
    }
    @Override
    public void close() {
        System.out.println("------------------停止状态下关门？电梯门本来就是关着的！");
    }
    @Override
    public void open() {//停止状态下开门
        context.setState(Context.openningState);
        context.getState().open();
    }
    @Override
    public void run() {//停止状态下运行
        context.setState(Context.runningState);
        context.getState().run();
    }
    @Override
    public void stop() {//停止
        System.out.println("电梯停止了...");
    }
}
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Context context = new Context();
        test(context, new OpenningState(context));
        test(context, new ClosingState(context));
        test(context, new RunningState(context));
        test(context, new StoppingState(context));
    }
    public static void test(Context context, IState state) {
        System.out.println("【" + state.getClass().getSimpleName() + "】");
        for (int i = 0; i < 4; i++) {
            context.setState(state);
            switch (i) {
            case 0:
                context.open();
                break;
            case 1:
                context.close();
                break;
            case 2:
                context.run();
                break;
            case 3:
                context.stop();
                break;
            }
        }
        System.out.println();
    }
}

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