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6.6 状态模式
6.6.1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
6.6.2 结构
- 环境角色:称上下文,定义了客户程序需要的接口,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
- 具体状态角色:实现抽象状态角色所对应的行为
6.6.3 案例(电梯状态)
- 环境角色
public class Context {
// 定义对应状态对象的常量
public final static OpeningState OPENING_STATE = new OpeningState();
public final static ClosingState CLOSING_STATE = new ClosingState();
public final static StopingState STOPING_STATE = new StopingState();
public final static RunningState RUNNING_STATE = new RunningState();
// 定义一个当前电梯状态变量
private LiftState liftState;
public void setLiftState(LiftState liftState) {
this.liftState = liftState;
// 设置当前状态对象中的Context对象
this.liftState.setContext(this);
}
public LiftState getLiftState() {
return liftState;
}
public void open() {
this.liftState.open();
}
public void close() {
this.liftState.close();
}
public void run() {
this.liftState.run();
}
public void stop() {
this.liftState.stop();
}
}
- 抽象状态类
public abstract class LiftState {
// 声明环境状态类变量
public Context context;
public void setContext(Context context) {
this.context = context;
}
// 电梯开启操作
public abstract void open();
// 电梯开启操作
public abstract void close();
// 电梯运行操作
public abstract void run();
// 电梯关闭操作
public abstract void stop();
}
- 具体状态类
public class OpeningState extends LiftState {
// 当前状态执行方法
@Override
public void open() {
System.out.println("电梯门开启。。。。");
}
@Override
public void close() {
// 修改电梯状态,关门
super.context.setLiftState(Context.CLOSING_STATE);
// 调用当前状态中的context对象中close
super.context.close();
}
@Override
public void run() {
// 什么都不做,电梯门开了不能运行
}
@Override
public void stop() {
// 什么都不做,门已开了,本身就是停了
}
}
public class ClosingState extends LiftState {
// 当前状态执行方法
@Override
public void open() {
// 修改电梯状态,电梯门关了,可以再打开
super.context.setLiftState(Context.OPENING_STATE);
// 调用当前状态中的context对象中close
super.context.open();
}
@Override
public void close() {
System.out.println("电梯门已关闭。。。。");
}
@Override
public void run() {
// 修改电梯状态,电梯门关了,可以再运行
super.context.setLiftState(Context.RUNNING_STATE);
// 调用当前状态中的context对象中close
super.context.run();
}
@Override
public void stop() {
// 修改电梯状态,电梯门关了,就停下,不按楼层
super.context.setLiftState(Context.STOPING_STATE);
// 调用当前状态中的context对象中close
super.context.stop();
}
}
public class RunningState extends LiftState {
@Override
public void open() {
// 运行中不能开门
}
@Override
public void close() {
// 运行中不能关门,门已关
}
@Override
public void run() {
System.out.println("电梯运行中---");
}
@Override
public void stop() {
// 运行停下来
super.context.setLiftState(Context.STOPING_STATE);
super.context.stop();
}
}
public class StopingState extends LiftState {
@Override
public void open() {
// 状态修改,停止状态可以开门
super.context.setLiftState(Context.OPENING_STATE);
super.context.open();
}
@Override
public void close() {
// 停止状态可以关门
super.context.setLiftState(Context.CLOSING_STATE);
super.context.close();
}
@Override
public void run() {
// 停止状态可以运行
super.context.setLiftState(Context.RUNNING_STATE);
super.context.run();
}
@Override
public void stop() {
System.out.println("电梯已经停止");
}
}
- 测试
public static void main(String[] args) {
// 创建环境角色对象
Context context = new Context();
// 设置当前电梯状态
context.setLiftState(new RunningState());
context.open();
context.run();
context.close();
context.stop();
}
- 结果
- 类图
6.6.4 优缺点
6.6.4.1 优点
- 将所有与某个状态有关的行为放到一个类中,可以方便的增加新的状态,只需要改变对象状态即可改变对象行为
- 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块
6.6.4.2 缺点
- 会增加系统类和对象个数
- 结构和实现比较复杂,若使用不当导致程序结构和代码的混乱
- 对“开闭原则”支持不太好
6.6.5 使用场景
- 当对象行为取决于它的状态,且它必须在运行时根据状态改变行为
- 一个操作含有庞大的分支结构,且这些分支决定于对象状态时