设计模式之状态模式——随遇而安
2016-07-21 20:15
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1、状态模式介绍
状态模式中的行为是由状态决定的,不同的状态有不同的行为,状态模式把对象的行为包装在不同的具体状态对象里,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。
2、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基类。
3、使用场景
1)当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)代码中含有大量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或者switch-case语句),且这些分支依赖于该对象的状态。
使用状态模式可以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与其它对象而独立变化,这一对象可以不依赖于其它对象而独立变化,这样通过多态来去除过多的、重复的ifelse语句。
4、状态的简单实现
首先,状态模式的UML类图如图所示。
Context:环境类,定义客户感兴趣的接口,通过多态维护一个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,可以是抽象类也可以是接口,表示状态下的行为。
ConcreteStateA,ConcreteStateB:具体实现类,每一个具体的状态类实现抽象State中定义的接口,从而达到不同状态的不同行为。
最后看客户端Client.java
运行结果如下
可以看出,在状态A下的时候,调用doSomething方法会输出 “现在状态为A,做一些事情”
在状态B的时候,调用doSomething方法会输出 “ 现在状态为B,做另外一些事情”
实现了在不同状态下实现对同一行为不同的响应。
5、总结
状态模式的关键点在于不同状态下对于同一行为的有不同的响应,这其实就是if-else或者switch-case,但是如果用if-else或者switch-case使得逻辑都耦合在一起,易于出错,通过状态模式可以很好的消除这种“丑陋”的逻辑处理。当然并不是说if-else就一无是处,具体的使用还要看具体的使用场景。符合场景可以使用状态模式。
优点
State模式将所有与一个特定的状态相关的行为都放入一个状态对象中,它提供了一个更好的方法来组织与特定的状态相关的代码,将繁琐的状态判断装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和可维护性。
缺点
增加系统类的对象的个数
状态模式中的行为是由状态决定的,不同的状态有不同的行为,状态模式把对象的行为包装在不同的具体状态对象里,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。
2、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基类。
3、使用场景
1)当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)代码中含有大量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或者switch-case语句),且这些分支依赖于该对象的状态。
使用状态模式可以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与其它对象而独立变化,这一对象可以不依赖于其它对象而独立变化,这样通过多态来去除过多的、重复的ifelse语句。
4、状态的简单实现
首先,状态模式的UML类图如图所示。
Context:环境类,定义客户感兴趣的接口,通过多态维护一个State子类的实例,这个实例定义了对象的当前状态。
public class Context { //维护一个State的实例 private State state; //构造方法传入具体状态 public Context(State state) { this.state = state; } //设置状态 public void setState(State state) { this.state = state; } //具体行为 public void doSomething() { state.doSonmething(); } }
State:抽象状态,可以是抽象类也可以是接口,表示状态下的行为。
public interface State { public void doSonmething(); }
ConcreteStateA,ConcreteStateB:具体实现类,每一个具体的状态类实现抽象State中定义的接口,从而达到不同状态的不同行为。
public class ConcreteStateA implements State{ @Override public void doSonmething() { // TODO Auto-generated method stub System.out.println("现在状态为A,做一些事情"); } }
public class ConcreteStateB implements State{ @Override public void doSonmething() { // TODO Auto-generated method stub System.out.println("现在状态为B,做另外一些事情"); } }
最后看客户端Client.java
public class Client { public static void main(String[] args) { //通过构造方法传入状态A Context context = new Context(new ConcreteStateA()); context.doSomething(); //设置状态B context.setState(new ConcreteStateB()); context.doSomething(); } }
运行结果如下
现在状态为A,做一些事情 现在状态为B,做另外一些事情
可以看出,在状态A下的时候,调用doSomething方法会输出 “现在状态为A,做一些事情”
在状态B的时候,调用doSomething方法会输出 “ 现在状态为B,做另外一些事情”
实现了在不同状态下实现对同一行为不同的响应。
5、总结
状态模式的关键点在于不同状态下对于同一行为的有不同的响应,这其实就是if-else或者switch-case,但是如果用if-else或者switch-case使得逻辑都耦合在一起,易于出错,通过状态模式可以很好的消除这种“丑陋”的逻辑处理。当然并不是说if-else就一无是处,具体的使用还要看具体的使用场景。符合场景可以使用状态模式。
优点
State模式将所有与一个特定的状态相关的行为都放入一个状态对象中,它提供了一个更好的方法来组织与特定的状态相关的代码,将繁琐的状态判断装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和可维护性。
缺点
增加系统类的对象的个数
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