一、前言
对象在不同的状态可能会有不同的行为方式,当我们的状态发生改变的时候,我们相应的行为也要发生改变,状态模式就是为了处理这样的场景而设计出来的一种开发模式。状态模式主要是为了解决对象的行为依赖于它的状态(属性),并且可以根据它的状态改变而改变它的相关行为。
二、状态模式
概念:在状态模式(State Pattern)中,类的行为是基于它的状态改变的。
当我们的代码中包含大量与对象状态有关的条件语句的时候,我们可以将各种具体的状态类抽象出来。状态模式的接口中有一个或者多个方法,而且,状态模式的实现类的方法,一般返回值,或者是改变实例变量的值。换句话来说,状态模式一般和对象的状态有关。实现类的方法有不同的功能,覆盖接口中的方法。状态模式和命令模式一样,也可以用于消除 if...else 等条件选择语句。
使用场景:
1、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。
2、一个操作中含有庞大的多分支的条件语句,且这些分支依赖于该对象的状态。 这个状态通常用一个或多个枚举常量表示。 通常,有多个操作包含这一相同的条件结构。 State模式将每一个条件分支放入一个独立的类中。 这使得你可以根据对象自身的情况将对象的状态作为一个对象,这一对象可以不依赖于其他对象而独立变化。
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、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。
4、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。
5、可以让多个环境对象共享一个状态对象,从而减少系统中对象的个数。
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、状态模式的结构与实现都较为复杂,如果使用不当将导致程序结构和代码的混乱。
3、状态模式对"开闭原则"的支持并不太好。
三、代码展示
我们用一个小例子来演示状态模式:
3.1 添加一个状态的接口
public interface State {
public void doAction(Context context);
}
3.2 实现两个状态模式的实例
public class StartState implements State {
public void doAction(Context context) {
System.out.println("Player is in start state");
context.setState(this);
}
public String toString(){
return "Start State";
}
}
public class StopState implements State {
public void doAction(Context context) {
System.out.println("Player is in stop state");
context.setState(this);
}
public String toString(){
return "Stop State";
}
}
3.3 添加一个存放状态的类
public class Context {
private State state;
public Context(){
state = null;
}
public void setState(State state){
this.state = state;
}
public State getState(){
return state;
}
}
3.4 结果展示
public class StatePatternDemo {
public static void main(String[] args) {
Context context = new Context();
StartState startState = new StartState();
startState.doAction(context);
System.out.println(context.getState().toString());
StopState stopState = new StopState();
stopState.doAction(context);
System.out.println(context.getState().toString());
}
}
Player is in start state
Start State
Player is in stop state
Stop State