状态模式（行为型）

news2024/11/26 16:27:15

一、前言

二、状态模式

三、总结

一、前言

状态模式(State Pattern）是一种行为型设计模式，它允许一个对象在其内部状态改变时改变它的行为。对象看起来好像修改了它的类，但实际上，由于状态模式的引入，行为的变更被封装在了一系列独立的类中，这使得代码更加清晰、易于管理和扩展。

状态模式由以下几个角色组成：

上下文（Context）：定义客户端所感兴趣的接口，并保留一个具体状态类的实例。这个具体状态类的实例给出此环境对象的现有状态。
抽象状态（State）：可以是一个接口或抽象类，用于定义声明状态更新的操作方法
具体状态（ConcreteState）：实现抽象状态类定义的方法，根据具体的场景来指定对应状态改变后的代码实现逻辑

整个状态模式的类图：

二、状态模式

比如有一个台灯，只有一个开关，按第一次是开，第二次变成一档，第三次变成二档，第四次变成关，这种就是状态的变化，但触发是用的同一个按钮。

先编写抽象状态类：

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

环境类：

public class Context {
    private State state;

    public Context(){
        state = null;
    }

    public State getState() {
        return state;
    }

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

    public void handle(){
        state.handle(this);
    }
}

具体状态A、B、C、D：

public class ConcreteStateA extends State{
    @Override
    public void handle(Context context) {
        System.out.println("当前状态是 开");
        context.setState(new ConcreteStateB());
    }
}


public class ConcreteStateB extends State{
    @Override
    public void handle(Context context) {
        System.out.println("当前状态是 一档");
        context.setState(new ConcreteStateC());
    }
}


public class ConcreteStateC extends State{
    @Override
    public void handle(Context context) {
        System.out.println("当前状态是 二档");
        context.setState(new ConcreteStateD());
    }
}


public class ConcreteStateD extends State{
    @Override
    public void handle(Context context) {
        System.out.println("当前状态是 关");
        context.setState(new ConcreteStateA());
    }
}

再编写调用类进行测试：

public class StateClient {
    public static void main(String[] args) {
        Context context = new Context();
        context.setState(new ConcreteStateA());
        context.handle();
        context.handle();
        context.handle();
        context.handle();

    }
}

输出结果：

三、总结

优点与缺点

优点：

1、封装了转换规则

2、枚举可能的状态，在枚举状态之前需要确定状态种类

3、允许状态转换逻辑与状态对象合成一体，而不是某一个巨大的条件语句块

缺点：

1、状态模式的使用必然会增加系统类和对象的个数

2、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，增加新的状态类需要修改那些负责状态转换的代码

使用场景