设计模式之状态模式

时间：2021-01-21 22:00:22

状态模式

概述

状态模式：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

状态模式是行为型设计模式的一种,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相似,但是状态模式中的行为是平行的,不可替换的,策略模式中的行为是彼此独立的,可相互替换的.
状态模式将对象的行为封装在不同的状态对象中,将对象的状态从对象中分离出来,客户端无需关心对象的当前状态和状态转换.

UML

设计模式之状态模式- State（抽象状态类）：定义一个接口以封装与Context的一个特定状态相关的行为。

  • ConcreteStateA，B，C（具体状态）：每一个子类实现一个不同的状态或行为

  • Context（上下文）：维护一个State子类状态的实例，这个实例中定义了当前的状态。

使用场景

  • 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来改变他的行为
  • 代码中包含了大量与对象状态有关的条件语句时.

例子

以步行和开车为例

package com.dyleaf.behavior.StatePattern;

public interface IState {
public void execute(StateContext context);
}
package com.dyleaf.behavior.StatePattern;

public class DriveState implements IState {
@Override
public void execute(StateContext context) {
        System.out.println("driving。。。");
        context.setState(new WalkState());
    }
}
package com.dyleaf.behavior.StatePattern;


public class WalkState implements IState {
@Override
public void execute(StateContext context) {
        System.out.println("walking。。。");
        context.setState(new DriveState());
    }
}
package com.dyleaf.behavior.StatePattern;

public class StateContext {
    IState state;

public StateContext(IState state) {
this.state = state;
    }

public void execute() {
this.state.execute(this);
    }

/**
 * @return the state
 */
public IState getState() {
return state;
    }

/**
 * @param state the state to set
 */
public void setState(IState state) {
this.state = state;
    }
}
package com.dyleaf.behavior.StatePattern;

public class Test {
public static void main(String[] args) {
        StateContext stateContext = new StateContext(new WalkState());
        stateContext.execute();
        stateContext.execute();
        stateContext.execute();
        stateContext.execute();
        stateContext.execute();
    }
}

优缺点

  • 封装了状态的转换规则,将状态的转换代码封装在 Context 环境类中,对状态进行集中管理.
  • 可以让多个环境共享一个状态.
  • 将状态判断转换成清晰的状态类族,避免if-else和 switch-case
  • 状态模式的使用会增加系统中类和对象的个数，导致系统运行开销增大。

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