State设计模式
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2022-07-14 21:29:30
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简介
在状态模式(State Pattern)中,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。
目的: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。
设计思路: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。也就是说,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。
程序示例
某项计划任务有以下几种状态:WAITING,ALLOCATED,RUNNING,BLOCKED,ENDED,CANCELLED。使用状态模式设计程序,使这几种状态相互转换。
我们将创建一个 EntryState 接口和实现了 EntryState 接口的实体状态类。Context 是一个带有某个状态的类。
创建Context类
public class Context {
private EntryState State;
public Context() {
State = null;
}
/**
* 设置状态
* @param State为新状态
*/
public void setState(EntryState State) {
this.State = State;
}
/**
* 获取当前状态
* @return返回当前状态State
*/
public EntryState getState() {
return State;
}
}
创建接口
EntryState.java
public interface EntryState {
/**
* 转换状态
* @param context 新状态
* @return 转换成功返回true,转换失败返回false
*/
public boolean doAction(Context context);
/**
* 将状态转化为字符串
* @return 状态字符串
*/
public String toString();
}
创建具体类
WaitingState.java
public class WaitingState implements EntryState{
@Override
public boolean doAction(Context context) {
context.setState(this);
return true;
}
@Override
public String toString(){
return "WAITING";
}
}
AllocatedState.java
public class AllocatedState implements EntryState {
@Override
public boolean doAction(Context context) {
context.setState(this);
return true;
}
@Override
public String toString(){
return "ALLOCATED";
}
RunningState.java
public class RunningState implements EntryState {
@Override
public boolean doAction(Context context) {
context.setState(this);
return true;
}
@Override
public String toString() {
return "RUNNING";
}
}
BlockedState.java
public class BlockedState implements EntryState {
@Override
public boolean doAction(Context context) {
context.setState(this);
return true;
}
@Override
public String toString() {
return "BLOCKED";
}
}
EndedState.java
public class EndedState implements EntryState {
@Override
public boolean doAction(Context context) {
context.setState(this);
return true;
}
@Override
public String toString() {
return "ENDED";
}
}
CancelledState.java
public class CancelledState implements EntryState {
@Override
public boolean doAction(Context context) {
context.setState(this);
return true;
}
@Override
public String toString() {
return "CANCELLED";
}
}
总结
优点:
- 封装了转换规则。
- 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。
- 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。
- 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:
- 状态模式的使用必然会增加系统类和对象的个数。
- 状态模式的结构与实现都较为复杂,如果使用不当将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,增加新的状态类需要修改那些负责状态转换的源代码,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修改对应类的源代码。