行为模式——状态模式
一、定义
状态模式是一种行为设计模式， 让你能在一个对象的内部状态变化时改变其行为， 使其看上去就像改变了自身所属的类一样。
二、问题
设置一个请假机制，比如 三天以内 导员审批。3-5 院级领导审批。5天以上学校审批。
三、解决方案
状态模式建议为对象的所有可能状态新建一个类， 然后将所有状态的对应行为抽取到这些类中。
原始对象被称为上下文 （context）， 它并不会自行实现所有行为， 而是会保存一个指向表示当前状态的状态对象的引用， 且将所有与状态相关的工作委派给该对象。
如需将上下文转换为另外一种状态， 则需将当前活动的状态对象替换为另外一个代表新状态的对象。 采用这种方式是有前提的： 所有状态类都必须遵循同样的接口， 而且上下文必须仅通过接口与这些对象进行交互。
四、代码实现
1、上下文 （Context） 保存了对于一个具体状态对象的引用， 并会将所有与该状态相关的工作委派给它。 上下文通过状态接口与状态对象交互， 且会提供一个设置器用于传递新的状态对象。
package com.atmae.state;
/**
* @Author: Mae
* @Date: 2022/5/4
* @Time: 13:59
* @Description:
*/
public class AskLeave {
private Integer day;
private State state;
public final Integer THREEDAT = 3;
public final Integer FIVEDAY = 5;
/**
* 初始化
*
* @param state
*/
public AskLeave(State state) {
this.state = state;
}
public Integer getDay() {
return day;
}
public void setDay(Integer day) {
this.day = day;
}
public void setState(State state) {
this.state = state;
}
public State getState() {
return state;
}
public void request() {
this.state.handle(this);
}
}
2、状态 （State） 接口会声明特定于状态的方法。 这些方法应能被其他所有具体状态所理解， 因为你不希望某些状态所拥有的方法永远不会被调用。
package com.atmae.state;
/**
* @Author: Mae
* @Date: 2022/5/4
* @Time: 14:00
* @Description:
*/
public abstract class State {
public abstract void handle(AskLeave askLeave);
}
3、具体状态 （Concrete States） 会自行实现特定于状态的方法。 为了避免多个状态中包含相似代码， 你可以提供一个封装有部分通用行为的中间抽象类。
状态对象可存储对于上下文对象的反向引用。 状态可以通过该引用从上下文处获取所需信息， 并且能触发状态转移。
上下文和具体状态都可以设置上下文的下个状态， 并可通过替换连接到上下文的状态对象来完成实际的状态转换。
package com.atmae.state;
/**
* @Author: Mae
* @Date: 2022/5/4
* @Time: 14:10
* @Description:
*/
public class CollegeState extends State {
@Override
public void handle(AskLeave askLeave) {
if (askLeave.getDay()>= askLeave.THREEDAT&&askLeave.getDay()< askLeave.FIVEDAY){
System.out.println("===学院审批===");
}else{
askLeave.setState(new UniversityState());
askLeave.request();
}
}
}
package com.atmae.state;
/**
* @Author: Mae
* @Date: 2022/5/4
* @Time: 14:10
* @Description:
*/
public class CounselorState extends State {
@Override
public void handle(AskLeave askLeave) {
if (askLeave.getDay() < askLeave.THREEDAT) {
System.out.println("===辅导员审批===");
} else {
askLeave.setState(new CollegeState());
askLeave.request();
}
}
}
package com.atmae.state;
/**
* @Author: Mae
* @Date: 2022/5/4
* @Time: 14:11
* @Description:
*/
public class UniversityState extends State {
@Override
public void handle(AskLeave askLeave) {
System.out.println("===学校审批===");
}
}
package com.atmae.state;
/**
* @Author: Mae
* @Date: 2022/5/4
* @Time: 14:49
* @Description:
*/
public class Client {
public static void main(String[] args) {
AskLeave askLeave=new AskLeave(new CounselorState());
askLeave.setDay(6);
askLeave.request();
}
}
4、客户端
package com.atmae.state;
/**
* @Author: Mae
* @Date: 2022/5/4
* @Time: 14:49
* @Description:
*/
public class Client {
public static void main(String[] args) {
AskLeave askLeave=new AskLeave(new CounselorState());
askLeave.setDay(6);
askLeave.request();
}
}
五、UML图
六、状态模式使用场景
- 如果对象需要根据自身当前状态进行不同行为， 同时状态的数量非常多且与状态相关的代码会频繁变更的话， 可使用状态模式。
- 如果某个类需要根据成员变量的当前值改变自身行为， 从而需要使用大量的条件语句时， 可使用该模式。
- 当相似状态和基于条件的状态机转换中存在许多重复代码时， 可使用状态模式。
七、总结
优点
- 单一职责原则。 将与特定状态相关的代码放在单独的类中。
- 开闭原则。 无需修改已有状态类和上下文就能引入新状态。
- 通过消除臃肿的状态机条件语句简化上下文代码。
缺点
- 如果状态机只有很少的几个状态， 或者很少发生改变， 那么应用该模式可能会显得小题大作。