[设计模式Java实现附plantuml源码~行为型] 对象状态及其转换——状态模式

前言:
为什么之前写过Golang 版的设计模式,还在重新写Java 版?
答:因为对于我而言,当然也希望对正在学习的大伙有帮助。Java作为一门纯面向对象的语言,更适合用于学习设计模式。
为什么类图要附上uml
因为很多人学习有做笔记的习惯,如果单纯的只是放一张图片,那么学习者也只能复制一张图片,可复用性较低,附上uml,方便有新理解时,快速出新图。


🔥[设计模式Java实现附plantuml源码]专链

  • 创建型
  1. 确保对象的唯一性~单例模式
  2. 集中式工厂的实现~简单工厂模式
  3. 多态工厂的实现——工厂方法模式
  4. 产品族的创建——抽象工厂模式
  5. 对象的克隆~原型模式
  6. 复杂对象的组装与创建——建造者模式
  • 结构型
  1. 提供统一入口——外观模式
  2. 扩展系统功能——装饰模式
  3. 树形结构的处理——组合模式
  4. 对象的间接访问——代理模式
  5. 不兼容结构的协调——适配器模式
  6. 处理多维度变化——桥接模式
  7. 实现对象的复用——享元模式
  • 行为型
  1. 请求的链式处理——职责链模式

  2. 请求发送者与接收者解耦——命令模式

  3. 遍历聚合对象中的元素——迭代器模式

  4. 协调多个对象之间的交互——中介者模式

  5. 对象间的联动~观察者模式

  6. 撤销功能的实现——备忘录模式


状态模式用于解决系统中复杂对象的状态转换以及不同状态下行为的封装问题。当系统中某个对象存在多个状态,这些状态之间可以进行转换,而且对象在不同状态下行为不相同时可以使用状态模式。状态模式将一个对象的状态从该对象中分离出来,封装到专门的状态类中,使得对象状态可以灵活变化。对于客户端而言,无须关心对象状态的转换以及对象所处的当前状态,无论对于何种状态的对象,客户端都可以一致性地处理。
:::info
状态模式定义如下:状态模式(State Pattern):
允许一个对象在其内部状态改变时改变它的行为,对象看起来似乎修改了它的类。其别名为状态对象(Objects for States),状态模式是一种对象行为型模式。
:::
在状态模式中引入了抽象状态类和具体状态类,它们是状态模式的核心,其结构如图所示。
在这里插入图片描述

@startuml

class Context {
- state
+ setState(State state)
+ request()
}

note left of Context::request
state.handler()
end note


abstract class State {
+ handler()
} 

class ConcreteStateA extends State {
+ handler()
}

class ConcreteStateB extends State {
+ handler()
}

Context *-right-> State: state

@enduml

(1)Context(环境类):环境类又称为上下文类,它是拥有多种状态的对象。由于环境类的状态存在多样性且在不同状态下对象的行为有所不同,因此将状态独立出去形成单独的状态类。在环境类中维护一个抽象状态类State的实例,这个实例定义当前状态,在具体实现时,它是一个State子类的对象。
(2)State(抽象状态类):它用于定义一个接口以封装与环境类的一个特定状态相关的行为。在抽象状态类中声明各种不同状态对应的方法,而在其子类中实现这些方法。由于不同状态下对象的行为可能不同,因此在不同子类中方法的实现可能存在不同,相同的方法可以写在抽象状态类中。
(3)ConcreteState(具体状态类):它是抽象状态类的子类,每个子类实现一个与环境类的一个状态相关的行为。每个具体状态类对应环境类的一个具体状态,不同的具体状态类其行为有所不同。

:::info
在状态模式的使用过程中,一个对象的状态之间还可以进行相互转换。通常有以下两种实现状态转换的方式:
:::
(1)统一由环境类来负责状态之间的转换。此时,环境类还充当了状态管理器(State Manager)角色。在环境类的业务方法中通过对某些属性值的判断实现状态转换,还可以提供一个专门的方法用于实现属性判断和状态转换。

...
public void changeState() {
	if(value==0) {
        this.setState(new ConcreteStateA());
    }else if(){
        
    } 
    ...
    else{
        
    }
}
...

(2)由具体状态类来负责状态之间的转换。可以在具体状态类的业务方法中判断环境类的某些属性值再根据情况为环境类设置新的状态对象,实现状态转换。同样,也可以提供一个专门的方法来负责属性值的判断和状态转换。此时,状态类与环境类之间将存在依赖或关联关系,因为状态类需要访问环境类中的属性值。代码片段如下:

...
public void changeState(Context ctx) {
    if(ctx.getValue() == 1) {
        ctx.setState(new ConcreteStateA());
    } else if {
        ...
    }else {
        ...
    }
}
...

简单实现

package behavior;

public class StateDemo {
    public static void main(String[] args) {

        Context context = new Context();
        State stateA = new ConcreteStateA();
        context.setState(stateA);
        context.request();
        State stateB = new ConcreteStateB();
        context.setState(stateB);
        context.request();

    }

    public static abstract class State {
        abstract public void handler();
    }

    public static class ConcreteStateA extends State {
        @Override
        public void handler() {
            System.out.println(">>>>>> A");
        }
    }

    public static class ConcreteStateB extends State {
        @Override
        public void handler() {
            System.out.println(">>>>>> B");
        }
    }

    public static class Context {
        private State state;

        public void setState(State state) {
            this.state = state;
        }

        public void request() {

            state.handler();
        }

    }

}

总结

状态模式将一个对象在不同状态下的不同行为封装在一个个状态类中。通过设置不同的状态对象可以让环境对象拥有不同的行为,而状态转换的细节对于客户端而言是透明的,方便了客户端的使用。在实际开发中,状态模式具有较高的使用频率,在工作流、游戏等软件中状态模式都得到了广泛应用,例如公文状态的转换、游戏中角色的升级等。

主要优点

状态模式的主要优点如下:
(1)封装了状态的转换规则。在状态模式中可以将状态的转换代码封装在环境类或者具体状态类中,对状态转换代码进行集中管理,而不是分散在一个个业务方法中。
(2)将所有与某个状态有关的行为放到一个类中,只需要注入一个不同的状态对象即可使环境对象拥有不同的行为。
(3)允许状态转换逻辑与状态对象合成一体,而不是提供一个巨大的条件语句块。状态模式可以避免使用庞大的条件语句来将业务方法和状态转换代码交织在一起。
(4)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。

主要缺点

状态模式的主要缺点如下:
(1)状态模式的使用必然会增加系统中类和对象的个数,导致系统运行开销增大。
(2)状态模式的程序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,增加系统设计的难度。
(3)状态模式对开闭原则的支持并不太好。增加新的状态类需要修改那些负责状态转换的源代码,否则无法转换到新增状态;而且修改某个状态类的行为也需修改对应类的源代码。

适用场景


🚀 作者简介:作为某云服务提供商的后端开发人员,我将在这里与大家简要分享一些实用的开发小技巧。在我的职业生涯中积累了丰富的经验,希望能通过这个博客与大家交流、学习和成长。技术栈:Java、Golang、PHP、Python、Vue、React


本文收录于三木的
💐 「设计模式」专栏
此外三木还有以下专栏在同步更新~

🌼 「AI」专栏

🔥「面试」这个专栏的灵感来自于许多粉丝私信,大家向我咨询有关面试的问题和建议。我深感荣幸和责任,希望通过这个专栏,能够为大家提供更多关于面试的知识、技巧和经验。我们将一起探讨面试。期待粉丝们ssp的offer喜讯。

🎈 「Java探索者之路」系列专栏,这个专栏旨在引领Java开发者踏上一段真正探索Java世界的旅程。
我们将深入探讨Java编程的方方面面,从基础知识到高级技巧,从实践案例到最新趋势,帮助你成为一名卓越的Java探索者。如果有想进入Java后端领域工作的同学,这个专栏会对你有所帮助,欢迎关注起来呀

🌊 「Python爬虫」的入门学习系列,大家有兴趣的可以看一看


🌹一起学习,互三互访,顺评论区有访必回,有关必回!!!


本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:/a/415702.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系我们进行投诉反馈qq邮箱809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

智能边缘小站 CloudPond(低延迟、高带宽和更好的数据隐私保护)

智能边缘小站 CloudPond(低延迟、高带宽和更好的数据隐私保护) 边缘小站的主要功能是管理用户在线下部署的整机柜设施,一个边缘小站关联一个华为云指定的区域和一个用户指定的场地,相关的资源运行状况监控等。 边缘计算 迈入5G和AI时代,新…

unity 场景烘焙中植物叶片(单面网络)出现的白面

Unity版本 2021.3.3 平台 Windows 在场景烘焙中烘焙植物的模型的时候发现植物的叶面一面是合理的,背面是全白的,在材质球上勾选了双面烘焙,情况如下 这个问题可能是由于植物叶片的单面网格导致的。在场景烘焙中,单面网格只会在一…

区块链游戏解说:什么是 Arcade Champion

作者:lesleyfootprint.network 编译:cicifootprint.network 数据源:Arcade Champion Dashboard 什么是 Arcade Champion Arcade Champion 代表了移动游戏世界的重大革新。它将经典街机游戏的怀旧与创新元素结合在一起,包括 NF…

创建型设计模式 - 建造者设计模式 - JAVA

建造者设计模式 一. 简介二. 使用场景分析三. 代码案例3.1 创建ComputerBuilder 类3.2 修改子类3.3 修改工厂3.4 测试 四. 建造者模式案例 前言 这是我在这个网站整理的笔记,有错误的地方请指出,关注我,接下来还会持续更新。 作者:神的孩子都…

Unity中的UI系统之GUI

目录 概述工作原理和主要作用基础控件重要参数及文本和按钮多选框和单选框输入框和拖动条图片绘制和框 复合控件工具栏和选择网络滚动视图和分组窗口 自定义整体样式自定义皮肤样式 概述 什么是UI系统 UI是User Interface(用户界面)的简称,用…

Bert基础(五)--解码器(下)

1、 多头注意力层 下图展示了Transformer模型中的编码器和解码器。我们可以看到,每个解码器中的多头注意力层都有两个输入:一个来自带掩码的多头注意力层,另一个是编码器输出的特征值。 让我们用R来表示编码器输出的特征值,用M来…

Unity安装与简单设置

安装网址:https://unity.cn 设置语言: 设置安装位置:否则C盘就会爆了 获取一个个人的资格证: 开始安装: 安装完毕。 添加模块:例如简体中文 新建项目: 布局2*3、单栏布局、 设置…

el-table实现转置表格

vue版本&#xff1a;vue2.6.10 elementui版本&#xff1a;2.15.14 实现效果&#xff1a;el-table实现行列互换 代码&#xff1a; <template><div class"app-container"><span>原始数据</span><el-table:data"datas"border>…

循环结构:for循环,while循环,do-while,死循环

文章目录 for循环for案例&#xff1a;累加for循环在开发中的常见应用场景 whilewhile循环案例&#xff1a; for和while的区别&#xff1a;do-while三种循环的区别小结死循环 快捷键 ctrlaltt for循环 看循环执行多少次&#xff0c;就看有效数字有几个 快捷键 fori 示例代码&am…

Netty01NIO

NIO基础 NIO &#xff1a;non-blocking io 非阻塞 IO 笔记 www.zgtsky.top 网课&#xff1a;黑马Netty 三大组件 Channel & Buffer channel 有一点类似于 stream&#xff0c;它就是读写数据的双向通道&#xff0c;可以从 channel 将数据读入 buffer&#xff0c;也可以…

工作微信统一管理(还带监管功能)

1.会话页面(可统一管理多个微信号、聚合聊天、手动搜索添加好友、通过验证请求、查看好友的朋友圈等) 2.聊天历史(可查看 所有聊天记录&#xff0c;包括手机.上撤回、删除的消息) 3.群发助手(可以一 -次群发多个好友和群&#xff0c;还可以选择定时发送&#xff0c;目前还在内测…

docker (十二)-私有仓库

docker registry 我们可以使用docker push将自己的image推送到docker hub中进行共享&#xff0c;但是在实际工作中&#xff0c;很多公司的代码不能上传到公开的仓库中&#xff0c;因此我们可以创建自己的镜像仓库。 docker 官网提供了一个docker registry的私有仓库项目&#…

微服务之qiankun主项目+子项目搭建

主项目使用history&#xff0c;子项目使用hash模式 1. 下载安装"qiankun": "^2.10.13"2. 手动调用qiankun,使用vue脚手架搭建的项目1. 主项目配置&#xff08;我使用的是手动调用乾坤&#xff0c;在指定页面显示内容&#xff09;1. 要使用的页面中引入乾坤…

蓝桥杯备战刷题three(自用)

1.合法日期 #include <iostream> #include <map> #include <string> using namespace std; int main() {map<string,int>mp;int days[13]{0,31,28,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31};for(int i1;i<12;i){for(int j1;j<days[i];j){string sto_strin…

Word | 论文使用 Springer LNICST 工具包进行格式化

目录 Step1&#xff1a;下载 Springer LNICST 工具包 Step2&#xff1a;导入宏文件 Step3&#xff1a;处理导入失败&#xff08;大概意思是这个宏不安全&#xff09; Step4&#xff1a;导入成功并使用 Step1&#xff1a;下载 Springer LNICST 工具包 会议官网的 SUBMISSIO…

合唱队形洛谷

这题的状态转移方程为dp[i]max(dp[i]&#xff0c;dp[j]1) 因而可以有代码 #include<iostream> #include<algorithm> using namespace std; int arr[102][2]; int a[102]; int main() { int n; cin >> n; for (int i 1; i < n; i) { cin >>…

1、docker入门

文章目录 1、tocker简介2、tocker的安装&环境配置2、配置阿里云镜像3、基本命令1、镜像命令2、docker基本命令3、镜像基本命令4、Docker 容器常用命令 1、tocker简介 新一代的虚拟化技术 2、tocker的安装&环境配置 uname -r1、首先查看liunx的内核 yum update -y2、更…

selenium-激活pycharm,以及在pycharm中使用selenium时标红报错问题处理

激活pycharm&#xff1a;http://idea.955code.com/ 01 pycharm中导入selenium报错 现象: pycharm中输入from selenium import webdriver, selenium标红 原因1: pycharm使用的虚拟环境中没有安装selenium&#xff1a; 解决方法: 在pycharm中通过设置或terminal面板重新安装s…

VR元宇宙的概念|VR体验店加盟|虚拟现实设备销售

VR元宇宙是一个结合了虚拟现实&#xff08;Virtual Reality&#xff09;和增强现实&#xff08;Augmented Reality&#xff09;等技术的概念&#xff0c;代表着一个虚拟的多维度世界。它是一个由数字化的空间构成的虚拟环境&#xff0c;可以通过虚拟现实设备进行交互和探索。 元…

本届挑战赛季军方案:基于图网络及LLM AGENT的微服务系统异常检测和根因定位方法

aiboco团队荣获本届挑战赛季军。该团队来自亿阳信通。 方案介绍 本届挑战赛采用开放式赛题&#xff0c;基于建行云龙舟运维平台的稳定性工具和多维监控系统&#xff0c;模拟大型的生活服务APP的生产环境&#xff0c;提供端到端的全链路的日志、指标和调用链数据。参赛队伍在组…