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状态模式

State

定义

所以状态模式就是允许对象在内部状态发生改变时改变它的行为,对象看起来好像修改了它的类。

在状态模式中我们可以减少大块的if…else语句,它是允许态转换逻辑与状态对象合成一体,但是减少if…else语句的代价就是会换来大量的类,所以状态模式势必会增加系统中类或者对象的个数。

同时状态模式是将所有与某个状态有关的行为放到一个类中,并且可以方便地增加新的状态,只需要改变对象状态即可改变对象的行为。但是这样就会导致系统的结构和实现都会比较复杂,如果使用不当就会导致程序的结构和代码混乱,不利于维护。

参与者:

  • Context:环境类。可以包括一些内部状态。
  • State: 抽象状态类。State定义了一个所有具体状态的共同接口,任何状态都实现这个相同的接口,这样一来,状态之间就可以互相转换了。
  • ConcreteState:具体状态类。具体状态类,用于处理来自Context的请求,每一个ConcreteState都提供了它对自己请求的实现,所以,当Context改变状态时行为也会跟着改变。

实现

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//Context类,维护一个State子类的实例,这个实例定义当前的状态
public class Context {
    private State state;
    public Context(State state) {
        this.state = state;
    }
    public void setState(State state) {
        this.state = state;
    }
    // 对请求做处理,并设置下一个状态
    public void request() {
        state.handle(this);
    }
}
// 抽象状态类,定义一个接口以封装与Context的一个特定状态相关的行为
public abstract class State {
    public abstract void handle(Context context);
}
public class ConcreteStateA : State {
     @Override
      public void handle(Context context) {
            System.out.println("当前状态是 A.");
            context.state = new ConcreteStateB();
        }
}
public class ConcreteStateB : State {
    @Override
     public void handle(Context context) {
            System.out.println("当前状态是 B.");
            context.State = new ConcreteStateA();
      }
}

客户端调用

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public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        Context context = new Context(new ConcreteStateA());
        // 不断地进行请求,同时更改状态,模仿开关
        context.request();
        context.request();
        context.request();
        context.request();
    }
}

总结

优点

  • 状态模式将与特定状态相关的行为局部化,并且将不同状态的行为分割开来。
  • 所有状态相关的代码都存在于某个ConcereteState中,所以通过定义新的子类很容易地增加新的状态和转换。
  • 状态模式通过把各种状态转移逻辑分不到State的子类之间,来减少相互间的依赖。

缺点

  • 导致较多的ConcreteState子类

适用场景

  • 当一个对象的行为取决于它的状态,并且它必须在运行时刻根据状态改变它的行为时,就可以考虑使用状态模式来。
  • 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。