该文章是阅读《图解设计模式》的学习笔记。书本链接https://www.ituring.com.cn/book/1811
在面向对象编程中，可以使用类表示现实世界中存在的事物，也可以使用类表示不存在的事物。而在State模式中，便会使用类表示“状态”这一现实不实际存在的概念。该模式的主要思想是：以类表示状态后，就能通过切换类来方便地改变对象的状态。同时，也十分方便修改代码来增加新的状态。
State接口代码：
package com.wen.State;
public interface State {
public abstract void doClock(Context context, int hour); // 设置时间
public abstract void doUse(Context context); // 使用金库
public abstract void doAlarm(Context context); // 按下警铃
public abstract void doPhone(Context context); // 正常通话
}
DayState类代码：
package com.wen.State;
public class DayState implements State {
private static DayState singleton = new DayState();
private DayState() { // 构造函数的可见性是private
}
public static State getInstance() { // 获取唯一实例
return singleton;
}
public void doClock(Context context, int hour) { // 设置时间
if (hour < 9 || 17 <= hour) {
context.changeState(NightState.getInstance());
}
}
public void doUse(Context context) { // 使用金库
context.recordLog("使用金库(白天)");
}
public void doAlarm(Context context) { // 按下警铃
context.callSecurityCenter("按下警铃(白天)");
}
public void doPhone(Context context) { // 正常通话
context.callSecurityCenter("正常通话(白天)");
}
public String toString() { // 显示表示类的文字
return "[白天]";
}
}
NightState类代码：
package com.wen.State;
public class NightState implements State {
private static NightState singleton = new NightState();
private NightState() { // 构造函数的可见性是private
}
public static State getInstance() { // 获取唯一实例
return singleton;
}
public void doClock(Context context, int hour) { // 设置时间
if (9 <= hour && hour < 17) {
context.changeState(DayState.getInstance());
}
}
public void doUse(Context context) { // 使用金库
context.callSecurityCenter("紧急：晚上使用金库！");
}
public void doAlarm(Context context) { // 按下警铃
context.callSecurityCenter("按下警铃(晚上)");
}
public void doPhone(Context context) { // 正常通话
context.recordLog("晚上的通话录音");
}
public String toString() { // 显示表示类的文字
return "[晚上]";
}
}
SafeFrame类代码：
package com.wen.State;
import javax.swing.*;
import java.awt.Frame;
import java.awt.Color;
import java.awt.TextField;
import java.awt.TextArea;
import java.awt.Panel;
import java.awt.BorderLayout;
import java.awt.event.ActionListener;
import java.awt.event.ActionEvent;
public class SafeFrame extends Frame implements ActionListener, Context {
private TextField textClock = new TextField(60); // 显示当前时间
private TextArea textScreen = new TextArea(10, 60); // 显示警报中心的记录
private JButton buttonUse = new JButton("使用金库"); // 金库使用按钮
private JButton buttonAlarm = new JButton("按下警铃"); // 按下警铃按钮
private JButton buttonPhone = new JButton("正常通话"); // 正常通话按钮
private JButton buttonExit = new JButton("结束"); // 结束按钮
private State state = DayState.getInstance(); // 当前的状态
// 构造函数
public SafeFrame(String title) {
super(title);
setBackground(Color.lightGray);
setLayout(new BorderLayout());
// 配置textClock
add(textClock, BorderLayout.NORTH);
textClock.setEditable(false);
// 配置textScreen
add(textScreen, BorderLayout.CENTER);
textScreen.setEditable(false);
// 为界面添加按钮
Panel panel = new Panel();
panel.add(buttonUse);
panel.add(buttonAlarm);
panel.add(buttonPhone);
panel.add(buttonExit);
// 配置界面
add(panel, BorderLayout.SOUTH);
// 显示
pack();
show();
// 设置监听器
buttonUse.addActionListener(this);
buttonAlarm.addActionListener(this);
buttonPhone.addActionListener(this);
buttonExit.addActionListener(this);
}
// 按钮被按下后该方法会被调用
public void actionPerformed(ActionEvent e) {
System.out.println(e.toString());
if (e.getSource() == buttonUse) { // 金库使用按钮
state.doUse(this);
} else if (e.getSource() == buttonAlarm) { // 按下警铃按钮
state.doAlarm(this);
} else if (e.getSource() == buttonPhone) { // 正常通话按钮
state.doPhone(this);
} else if (e.getSource() == buttonExit) { // 结束按钮
System.exit(0);
} else {
System.out.println("?");
}
}
// 设置时间
public void setClock(int hour) {
String clockstring = "现在时间是";
if (hour < 10) {
clockstring += "0" + hour + ":00";
} else {
clockstring += hour + ":00";
}
System.out.println(clockstring);
textClock.setText(clockstring);
state.doClock(this, hour);
}
// 改变状态
public void changeState(State state) {
System.out.println("从" + this.state + "状態变为了" + state + "状态。");
this.state = state;
}
// 联系警报中心
public void callSecurityCenter(String msg) {
textScreen.append("call! " + msg + "\n");
}
// 在警报中心留下记录
public void recordLog(String msg) {
textScreen.append("record ... " + msg + "\n");
}
}
Main程序入口类代码：
package com.wen.State;
public class Main {
public static void main(String[] args) {
SafeFrame frame = new SafeFrame("State Sample");
while (true) {
for (int hour = 0; hour < 24; hour++) {
frame.setClock(hour); // 设置时间
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
}
}
}
}
}
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模式中的角色：
State（状态）：定义了根据不同状态进行不同处理的接口。该接口是那些处理内容依赖于状态的方法集合。如上面代码中的State类
ConcreteState（具体状态）：实现了State接口里面的方法。如上面代码中的DayState类和NightState类。
Context（上下文）：持有表示状态的ConcreteState角色。还定义了供外部调用者使用的State模式的接口方法。如上面代码中的Context类。
