设计模式之状态模式讲解

概念:又称为状态对象模式,该模式允许一个对象在其内部状态改变时改变其行为。状态模式的核心是封装,状态的变更引起行为的变动,从外部看来就好像该对象对应的类发生改变一样。

  • 抽象状态:用以封装环境对象的一个特定状态所对应的行为。
  • 具体状态:该角色实现环境状态的一个状态所对应的行为。
  • 环境(上下文):定义客户端需要的接口,并负责具体状态的切换。它会保留一个具体状态类的实例,该实例给出环境对象的现有状态。

下面以一个红绿灯的例子帮助大家理解:

public interface LightState {
    void changeLight(TrafficLight trafficLight);
}

public class RedLightState implements LightState {  
    @Override  
    public void changeLight(TrafficLight trafficLight) {  
        System.out.println("红灯亮起,车辆停止");  
        trafficLight.setState(new GreenLightState()); // 红灯后变绿灯  
    }  
}  
  
public class YellowLightState implements LightState {  
    @Override  
    public void changeLight(TrafficLight trafficLight) {  
        System.out.println("黄灯亮起,车辆准备停止");  
        trafficLight.setState(new RedLightState()); // 黄灯后变红灯  
    }  
}  
  
public class GreenLightState implements LightState {  
    @Override  
    public void changeLight(TrafficLight trafficLight) {  
        System.out.println("绿灯亮起,车辆通行");  
        trafficLight.setState(new YellowLightState()); // 绿灯后变黄灯  
    }  
}

public class TrafficLight {  
    private LightState state;  
  
    public TrafficLight() {  
        state = new RedLightState(); // 初始状态设为红灯  
    }  
  
    public void setState(LightState state) {  
        this.state = state;  
    }  
  
    public void change() {  
        state.changeLight(this); // 当前状态处理请求并可能改变状态  
    }  
}

public class TrafficLightDemo {  
    public static void main(String[] args) {  
        TrafficLight trafficLight = new TrafficLight();  
  
        // 模拟交通信号灯的状态变化  
        for (int i = 0; i < 10; i++) {  
            System.out.println("第 " + (i + 1) + " 轮状态变化:");  
            trafficLight.change(); // 改变交通信号灯的状态  
            try {  
                Thread.sleep(2000); // 模拟每个状态的持续时间  
            } catch (InterruptedException e) {  
                e.printStackTrace();  
            }  
        }  
    }  
}

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