设计模式之禅--状态模式

设计模式之禅之设计模式-状态模式

一：状态模式定义
        --->当一个对象内在状态改变时允许其改变行为,这个对象看起来像改变了其类
        --->状态模式的核心是封装,状态的变更引起了行为的变更,从外部看起来就好像这个对象对应的类发生了改变一样
        --->状态模式相对来说比较复杂,它提供了一种对物质运动的另一个观察视角,通过状态变更促使行为的变化,就类似水的状态变更一样,一碗水的初始状态是液态,通过加热转变为气态,状态的改变同时也引起体积的扩大,然后就产生了一个新的行为:鸣笛或顶起壶盖,瓦特就是这么发明蒸汽机的
        
二：状态模式角色

        ● State——抽象状态角色接口或抽象类
                负责对象状态定义,并且封装环境角色以实现状态切换。
        ● ConcreteState——具体状态角色
                每一个具体状态必须完成两个职责:本状态的行为管理以及趋向状态处理,通俗地说,就是本状态下要做的事情,以及本状态如何过渡到其他状态。
        ● Context——环境角色
                定义客户端需要的接口,并且负责具体状态的切换。


【*****】环境角色不成文的约束
        ● 把状态对象声明为静态常量,有几个状态对象就声明几个静态常量。
        ● 环境角色具有状态抽象角色定义的所有行为,具体执行使用委托方式。
三：状态模式的应用
【1】状态模式的优点
● 结构清晰
        避免了过多的switch...case或者if...else语句的使用,避免了程序的复杂性,提高系统的可维护性。
● 遵循设计原则
        很好地体现了开闭原则和单一职责原则,每个状态都是一个子类,你要增加状态就要增加子类,你要修改状态,你只修改一个子类就可以了。
● 封装性非常好
        这也是状态模式的基本要求,状态变换放置到类的内部来实现,外部的调用不用知道类内部如何实现状态和行为的变换。

【2】状态模式的缺点
        状态模式既然有优点,那当然有缺点了。但只有一个缺点,子类会太多,也就是类膨胀。如果一个事物有很多个状态也不稀奇,如果完全使用状态模式就会有太多的子类,不好管理,这个需要大家在项目中自己衡量。其实有很多方式可以解决这个状态问题,如在数据库中建立一个状态表,然后根据状态执行相应的操作,这个也不复杂,看大家的习惯和嗜好了。

【3】状态模式的使用场景
● 行为随状态改变而改变的场景
          这也是状态模式的根本出发点,例如权限设计,人员的状态不同即使执行相同的行为结果也会不同,在这种情况下需要考虑使用状态模式。
● 条件、分支判断语句的替代者
        在程序中大量使用switch语句或者if判断语句会导致程序结构不清晰,逻辑混乱,使用状态模式可以很好地避免这一问题,它通过扩展子类实现了条件的判断处理。


【4】状态模式的注意事项
        状态模式适用于当某个对象在它的状态发生改变时,它的行为也随着发生比较大的变化,也就是说在行为受状态约束的情况下可以使用状态模式,而且使用时对象的状态最好不要超过5个


四：状态模式的案例

【1】电梯四个状态所作的固定的反应

【1】电梯的状态抽象

 

【2】环境角色

 

【3】电梯开启状态的实现类

 

【4】电梯停止状态的实现类

 

【5】电梯运行状态的实现类

 

【6】电梯关闭状态的实现类

 

【4】客户端测试