设计模式——状态模式

2023-09-24 08:37:39

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状态模式

状态模式（State Pattern）的定义是，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。

类的行为是基于它的状态改变的，这种类型的设计模式属于行为型模式。

优点

结构清晰，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”。
将状态转换显示化，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。
状态类职责明确，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。
状态模式对开闭原则的支持并不太好，对于可以切换状态的状态模式，增加的新的状态类需要修改那些负责状态转换的源码，否则无法切换到新增状态，而且修改某个状态类的行为也需要修改对应类的源码。

状态模式的角色

状态模式把受环境改变的对象行为包装在不同的状态对象里，其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。

状态模式包含以下主要角色：

环境类（Context）角色

也称为上下文，它定义了客户端需要的接口，内部维护一个当前状态，并负责具体状态的切换。

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，可以有一个或多个行为。

具体状态（Concrete State）角色

实现抽象状态所对应的行为，并且在需要的情况下进行状态切换。

示例代码

环境类角色

/**
 * 状态模式——环境类
 */
public class Context {

    // 声明抽象状态对象
    private State state;

    public Context() {
        this.state = new StateA();
    }

    public State getState() {
        return state;
    }

    public void setState(State state) {
        this.state = state;
    }

    // 处理请求
    public void handler() {
        this.state.action(this);
    }

}

抽象状态角色

/**
 * 状态模式——抽象状态
 *
 */
public interface State {
    /**
     * 该状态下的行为
     */
    public void action(Context context);
}

具体状态角色

/**
 * 状态模式——具体状态
 *
 */
public class StateA implements State{

    @Override
    public void action(Context context) {
        System.out.println("状态A");
        context.setState(new StateB());
    }
}

/**
 * 状态模式——具体状态
 *
 */
public class StateB implements State{

    @Override
    public void action(Context context) {
        System.out.println("状态B");
        context.setState(new StateA());
    }
}

测试类

/**
 * 状态模式
 *
 */
public class StatePatternDemo {

    public static void main(String[] args) {
        Context context = new Context();
        for (int i = 0; i < 4; i++) {
            context.handler();
        }
    }
}

结束语

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