设计模式--行为型--状态模式
- 状态模式
- 定义
- 结构
- 案例
- 优缺点
- 使用场景
状态模式
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。
结构
- 环境角色（Context）：也称上下文，它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：（State）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（Concrete State）角色：实现抽象状态所对应的行为
案例
通过按钮来控制一个电梯的状态，一个电梯有开门，关门，停止运行状态。每一种状态改变，都有可能要根据其他状态来更新处理。例如，如果电梯门现在处于运行时状态，就不能进行开门操作，而如果电梯门时停止状态，就可以执行开门操作。
类图：
/**
* 抽象状态类
*/
public abstract class LiftState {
// 环境角色类变量
protected Context context;
public void setContext(Context context) {
this.context = context;
}
// 电梯开启
public abstract void open();
// 电梯关闭
public abstract void close();
// 电梯运行
public abstract void run();
// 电梯停止
public abstract void stop();
}
/**
* 电梯开启状态类
*/
public class OpeningState extends LiftState {
// 当前状态要执行的方法
@Override
public void open() {
System.out.println("电梯开启。。。");
}
@Override
public void close() {
// 修改状态
super.context.setLiftState(Context.CLOSING_STATE);
// 调用当前状态中的Context中的close方法
super.context.close();
}
@Override
public void run() {
// 什么都不做
}
@Override
public void stop() {
// 什么都不做
}
}
/**
* 电梯运行状态类
*/
public class RunningState extends LiftState {
@Override
public void open() {
}
@Override
public void close() {
}
@Override
public void run() {
System.out.println("电梯正在运行。。。");
}
@Override
public void stop() {
super.context.setLiftState(Context.STOPPING_STATE);
super.context.stop();
}
}
/**
* 电梯停止状态类
*/
public class StoppingState extends LiftState {
@Override
public void open() {
super.context.setLiftState(Context.OPENING_STATE);
super.context.stop();
}
@Override
public void close() {
super.context.setLiftState(Context.CLOSING_STATE);
super.context.close();
}
@Override
public void run() {
super.context.setLiftState(Context.RUNNING_STATE);
super.context.run();
}
@Override
public void stop() {
System.out.println("电梯停止了。。。");
}
}
/**
* 电梯停止状态类
*/
public class ClosingState extends LiftState{
@Override
public void open() {
super.context.setLiftState(Context.OPENING_STATE);
super.context.open();
}
@Override
public void close() {
System.out.println("电梯关门。。。");
}
@Override
public void run() {
super.context.setLiftState(Context.RUNNING_STATE);
super.context.run();
}
@Override
public void stop() {
super.context.setLiftState(Context.STOPPING_STATE);
super.context.stop();
}
}
/**
* 环境角色类
*/
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 RunningState RUNNING_STATE=new RunningState();
public final static StoppingState STOPPING_STATE=new StoppingState();
// 定义当前电梯状态
private LiftState liftState;
public Context(){
}
public Context(LiftState liftState) {
this.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 void open(){
this.liftState.open();
}
public void close(){
this.liftState.close();
}
public void run(){
this.liftState.run();
}
public void stop(){
this.liftState.stop();
}
}
public class Test01 {
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 StoppingState());
context.open();
context.close();
context.run();
context.stop();
}
}
优缺点
- 优点
- 将所有与某个状态有关的行为放到一个类中，并且可以方便的增加新的状态，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，而不是某个具体的条件语句块。
- 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好
使用场景
- 当一个对象的行为取决于它的状态，并且必须在运行时根据状态改变它的行为时，可以考虑使用状态模式。
- 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时。
