设计模式系列(行为型模式)之十一 状态模式

状态模式

状态(State)模式的定义:对有状态的对象,把复杂的“判断逻辑”提取到不同的状态对象中,允许状态对象在其内部状态发生改变时改变其行为。

优点:
状态模式将与特定状态相关的行为局部化到一个状态中,并且将不同状态的行为分割开来,满足“单一职责原则”。
减少对象间的相互依赖。将不同的状态引入独立的对象中会使得状态转换变得更加明确,且减少对象间的相互依赖。
有利于程序的扩展。通过定义新的子类很容易地增加新的状态和转换。

缺点:
状态模式的使用必然会增加系统的类与对象的个数。
状态模式的结构与实现都较为复杂,如果使用不当会导致程序结构和代码的混乱。

主要场景:
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时,就可以考虑使用状态模式。
一个操作中含有庞大的分支结构,并且这些分支决定于对象的状态时。

状态模式包含以下主要角色。
环境(Context)角色:也称为上下文,它定义了客户感兴趣的接口,维护一个当前状态,并将与状态相关的操作委托给当前状态对象来处理。
抽象状态(State)角色:定义一个接口,用以封装环境对象中的特定状态所对应的行为。
具体状态(Concrete State)角色:实现抽象状态所对应的行为。

1.定义一个环境类,将抽象类状态引入进来,定义环境类的初始状态

public class Context {
    
    
	//将抽象类状态引入进来
    private State state;

    //定义环境类的初始状态
    public Context()
    {
    
    
        this.state=new ConcreteState1();
    }

    public State getState() {
    
    
        return state;
    }

    public void setState(State state) {
    
    
        this.state = state;
    }
    //处理请求
    public void next(){
    
    
        state.Handle(this);
    }
}

2.抽象一个状态类,用以封装环境对象中的特定状态所对应的行为

public abstract class State {
    
    
    public abstract void Handle(Context context);
}

3.创建具体的状态类1,实现抽象状态所对应的行为

public class ConcreteState1 extends State{
    
    
    @Override
    public void Handle(Context context) {
    
    
        System.out.println("当前状态是1");
        context.setState(new ConcreteState2());
    }
}

4.创建具体的状态类2,实现抽象状态所对应的行为

public class ConcreteState2 extends State{
    
    
    @Override
    public void Handle(Context context) {
    
    
        System.out.println("当前状态是2");
        context.setState(new ConcreteState3());
    }
}

5.创建具体的状态类3,实现抽象状态所对应的行为

public class ConcreteState3 extends State{
    
    
    @Override
    public void Handle(Context context) {
    
    
        System.out.println("当前状态是3");
        context.setState(new ConcreteState1());
    }
}

6.测试输出

public class Test {
    
    
    public static void main(String[] args)
    {
    
    
        Context context=new Context();    //创建环境
        context.next();
        context.next();
        context.next();
        context.next();
        context.next();
    }
}
当前状态是1
当前状态是2
当前状态是3
当前状态是1
当前状态是2

从上面的输出可以看出,环境类每次发出一次处理请求后,都会更改环境类的状态,然后流转到对应的具体状态类进去处理改变其行为

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