状态模式
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。
有限状态机(finite-state machine简称:FSM):
要点:
1、状态有限
2、同时只能在一种状态
3、状态间转移需满足条件
4、输入、事件传送到状态机处理
状态对象:
1、静态状态:状态对象没有其他数据字段
2、实例化状态:delete当前状态对象,new新状态对象
并发状态机:
特点:同时存在多种状态
分层状态机:
状态可以有父状态。 当一个事件进来,如果子状态没有处理,它就会交给链上的父状态。 换言之,它像重载的继承方法那样运作。
下推自动机:
使用状态栈记住之前的状态
1、新状态压栈,栈顶总是当前状态
2、切回之前的状态,当前状态出栈,出栈后delete,下面的状态变成当前状态
适用情况:
1、对象的行为依赖于它的状态(属性)并且可以根据它的状态改变而改变它的相关行为;
2、状态可以被严格的分割为相对较少的不相干项目
3、代码中包含大量与对象状态有关的条件语句,这些条件语句的出现,会导致代码的可维护性和灵活性变差,不能方便地增加和删除状态,使客户类与类库之间的耦合增强。
优点:
- 封装了转换规则。
- 枚举可能的状态,在枚举状态之前需要确定状态种类。
- 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。