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Java中的状态模式

2017-07-06 13:20 190 查看
原文链接：http://ifeve.com/state-design-pattern-in-java-example-tutorial/
状态模式是一种行为设计模式。适用于当对象的内在状态改变它自身的行为时。

如果想基于对象的状态来改变自身的行为，通常利用对象的状态变量及if-else条件子句来扮演针对对象的不同行为。状态模式Context(环境)和State(状态)分离的方式既保证状态与行为的联动变化，又使得这种变化是条理明晰且松耦合的。

Context是包含了状态引用的类，此引用指向一个状态的具体实现。并且帮助把对状态的请求委托给此状态的对象进行处理。看一个具体的例子。

假如想实现电视遥控器，使用简单按键来表现动作。如果状态是ON，电视将被打开，如果状态是OFF，电视将被关闭。


类图



利用if-else条件子句来实现。

01
package
com.journaldev.design.state;
02
03
public
class
TVRemoteBasic
{
04
05
private
String
state=
""
;
06
07
public
void
setState(String
state){
08
this
.state=state;
09
}
10
11
public
void
doAction(){
12
if
(state.equalsIgnoreCase(
"ON"
)){
13
System.out.println(
"TV
isturnedON"
);
14
}
else
if
(state.equalsIgnoreCase(
"OFF"
)){
15
System.out.println(
"TV
isturnedOFF"
);
16
}
17
}
18
19
public
static
void
main(String
args[]){
20
TVRemoteBasic
remote=
new
TVRemoteBasic();
21
22
remote.setState(
"ON"
);
23
remote.doAction();
24
25
remote.setState(
"OFF"
);
26
remote.doAction();
27
}
28
29
}
注意：客户端代码需要知道每一个不同的值所代表的遥控器的不同状态。如果这样，假如大量的状态被增加，那么对于被紧紧捆绑在一起的状态实现以及相应的客户端代码，它们的维护及扩展就变得非常困难。

现在使用状态模式实现上述电视控制器。

抽象State接口
首先创建一个状态接口来定义一个方法，此方法需要被不同的具体状态类以及环境类实现。

1
package
com.journaldev.design.state;
2
3
public
interface
State
{
4
5
public
void
doAction();
6
}
具体State实现
自此例子中，包含两个状态：一个是打开电视的状态，一个关闭电视的状态。因此，需要创建两个具体状态类代表这两个行为。

01
package
com.journaldev.design.state;
02
03
public
class
TVStartState
implements
State
{
04
05
@Override
06
public
void
doAction()
{
07
System.out.println(
"TV
isturnedON"
);
08
}
09
10
}
01
package
com.journaldev.design.state;
02
03
public
class
TVStopState
implements
State
{
04
05
@Override
06
public
void
doAction()
{
07
System.out.println(
"TV
isturnedOFF"
);
08
}
09
10
}
现在我们开始实现Context对象，能改基于内在对象来改变自身的行为。

Context类实现
01
package
com.journaldev.design.state;
02
03
public
class
TVContext
implements
State
{
04
05
private
State
tvState;
06
07
public
void
setState(State
state){
08
this
.tvState=state;
09
}
10
11
public
State
getState(){
12
return
this
.tvState;
13
}
14
15
@Override
16
public
void
doAction()
{
17
this
.tvState.doAction();
18
}
19
20
}
注意，Context类实现了状态以及保持了对此状态的引用。它能够把对此状态的请求委托到某一具体状态实现中。

测试程序
完成一个简单地程序对使用状态模式的电视遥控器的测试。

01
package
com.journaldev.design.state;
02
03
public
class
TVRemote
{
04
05
public
static
void
main(String[]
args){
06
TVContext
context=
new
TVContext();
07
State
tvStartState=
new
TVStartState();
08
State
tvStopState=
new
TVStopState();
09
10
context.setState(tvStartState);
11
context.doAction();
12
13
context.setState(tvStopState);
14
context.doAction();
15
16
}
17
18
}
上述程序的输出与没用使用任何设计模式的电视控制器的实现类似。

使用状态设计模式的优势就是实现多态性的过程是清晰可见的。状态的改变中产生的错误也较少，另外增加更多的状态以及行为变得容易且更具鲁棒性。此外状态模式也帮助避免if-else子句或者switch-case条件判定逻辑。

状态模式类似于策略模式，请看Java中的策略模式。这就是全部的状态设计模式，希望你喜欢上它了。
                                            

                                        

                        
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