[设计模式]状态模式

时间：2021-01-21 22:00:28

感谢《Android源码设计模式解析与实战》 何红辉 关爱民 著

状态模式中的行为是由状态来决定的，不同的状态下有不同的行为。状态模式和策略模式的结构几乎完全一样，但它们的目的、本质却完全不一样。状态模式的行为是平行的、不可替换的，策略模式的行为是彼此独立、可相互替换的。用一句话来表述，状态模式把对象的行为包装在不同的状态对象里，每一个状态对象都有一个共同的抽象状态基类。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。


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，并且它必须在运行时根据状态改变它的行为。

2.代码中包含大时不时与对象状态有关的条件语句，例如，，一个操作中含有庞大的多分支语句(if...else switch)，且这些分支依赖于该对象的状态

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，这一对锡盟 可以不依赖于其他对象而独立的变化，这样通过多态来去除过多的、重复的if...else等分支语句。


UML类图：  就直接用策略模式的类图吧，一会用的方法名不一样，但是结构还是一样的

[设计模式]状态模式

Context:环境类，定义客户感兴趣的接口，维护一个State子类的实例，这个实例定义了对象的当前状态

State: 抽象状态类或者 状态接口，定义一个或者一组接口，表示该状态下的行为。

ConCreteStrategy: 具体状态类，每一个具体的状态类实现抽象State中的定义的接口，从而达到不同状态下的不同行为。


示例：

/**
 * 电视状态接口，定义了电视操作的方法
 * @author Administrator
 *
 */
public interface TvState {
	public void nextChannel();
	public void prevChannel();
	public void turnUp();
	public void turnDown();
}



/**
 * 关机状态
 * @author Administrator
 *
 */
public class PowerOffState implements TvState {

	@Override
	public void nextChannel() {
		// TODO Auto-generated method stub

	}

	@Override
	public void prevChannel() {
		// TODO Auto-generated method stub

	}

	@Override
	public void turnUp() {
		// TODO Auto-generated method stub

	}

	@Override
	public void turnDown() {
		// TODO Auto-generated method stub

	}

}


public class PowerOnSate implements TvState {

	@Override
	public void nextChannel() {
		// TODO Auto-generated method stub
		System.out.println("下一频道");
	}

	@Override
	public void prevChannel() {
		// TODO Auto-generated method stub
		System.out.println("上一频道");
	}

	@Override
	public void turnUp() {
		// TODO Auto-generated method stub
		System.out.println("调高音量");
	}

	@Override
	public void turnDown() {
		// TODO Auto-generated method stub
		System.out.println("调低音量");
	}

}


/**
 * 电源操作接口
 * @author Administrator
 *
 */
public interface PowerController {
	public void powerOn();
	public void powerOff();
}


/**
 * 电视遥控器，类似于经典状态模式下的Context
 * @author Administrator
 *
 */
public class TvController implements PowerController {
	TvState mTvState;
	
	public void setTvState(TvState tvState){
		this.mTvState = tvState;
	}
	
	@Override
	public void powerOn() {
		setTvState(new PowerOnSate());
		System.out.println("开机");
	}

	@Override
	public void powerOff() {
		setTvState(new PowerOffState());
		System.out.println("关机");
	}
	
	public void nextChannel() {
		mTvState.nextChannel();
	}

	public void prevChannel() {
		mTvState.prevChannel();
	}

	public void turnUp() {
		mTvState.turnUp();
	}

	public void turnDown() {
		mTvState.turnDown();
	}

}
main 

public class Main {
	public static void main(String[] args) {
		TvController tvCtrl = new TvController();
		tvCtrl.powerOn();
		tvCtrl.nextChannel();
		tvCtrl.powerOff();
		tvCtrl.nextChannel();
	}
}

result:
开机
下一频道
关机
状态模式将这些行为封装到状态类中，在进行操作时将这些功能转发给状态对象，不同的状态有不同的实现，这样就通过多态的形式去除了重复、杂乱的if...else语句。


总结：

状态模式的关键点在于不同的状态下对于同一行为有不同的响应，这其实就是一个将if...else用多态来实现的一个具体示例。if...else这种实现使得逻辑耦合在一起，易于出错，通过状态模式能够很好地消除这类的弊端，并不是所有出现if...else的地方都要用状态模式重构，模式的运用一定要所处的情景以及要解决的问题，只有符合特定的场景才建议使用对应的模式。

优点：

状态模式将所有与一个特定的状态相关的行为都放入一具状态对象中，它提供了一个更好的方法来组织与特定状态相关的代码，将繁琐的状态判断转换成结构清晰的状态类族，在避免代码膨胀的同时也保证了可扩展性与可维护性。

缺点：

状态模式的使用必然会增加系统类和对象的个数。









标签：

相关文章