21.状态模式
状态模式( state Pattern)的定义如下: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),状态模式是对象行为型模式
状态模式包含如下角色:
- Context:环境类,也称为上下文,它定义了客户感兴趣的接口,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。
- State:抽象状态类,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。
- Concretestate:具体状态类,实现抽象状态所对应的行为。
VideaState抽象类,此类聚合了上下文对象
/** * @author wuyimin * @create 2021-07-29 16:15 * @description 视频状态抽象类 */ public abstract class VideoState { //状态上下文对象 protected VideoContext context; //设置上下文 public void setContext(VideoContext context) { this.context = context; } //暂停,加速,播放,停止 public abstract void pause(); public abstract void speed(); public abstract void play(); public abstract void stop(); }
四个实现类
public class Pause extends VideoState { @Override public void pause() { System.out.println("现在是暂停状态"); } @Override public void speed() { System.out.println("暂停状态不可加速"); } @Override public void play() { super.context.setVideoState(VideoContext.PLAY); } @Override public void stop() { super.context.setVideoState(VideoContext.STOP); } } public class Play extends VideoState { @Override public void pause() { super.context.setVideoState(VideoContext.PAUSE); } @Override public void speed() { super.context.setVideoState(VideoContext.SPEED); } @Override public void play() { System.out.println("播放视频状态"); } @Override public void stop() { super.context.setVideoState(VideoContext.STOP); } } public class Speed extends VideoState { @Override public void pause() { super.context.setVideoState(VideoContext.PAUSE); } @Override public void speed() { System.out.println("加速视频状态"); } @Override public void play() { super.context.setVideoState(VideoContext.PLAY); } @Override public void stop() { super.context.setVideoState(VideoContext.STOP); } } public class Stop extends VideoState { @Override public void pause() { System.out.println("视频已经关闭"); } @Override public void speed() { System.out.println("视频已经关闭"); } @Override public void play() { System.out.println("视频已经关闭"); } @Override public void stop() { System.out.println("视频关闭状态"); } }
上下文对象和客户端
public class VideoContext { private VideoState videoState; //在上下文对象中初始化各个状态的对象 public final static Speed SPEED=new Speed(); public final static Stop STOP =new Stop(); public final static Play PLAY=new Play(); public final static Pause PAUSE=new Pause(); public void setVideoState(VideoState videoState) { this.videoState = videoState; //在设置的时候也要绑定上下文,因为上下文状态已经发生了变化 //同时因为在play里面设置新的状态值的时候用到了新的speed等继承于videoState的对象,这些对象都需要上下文对象的绑定 //不然就会报空指针异常 videoState.setContext(this); } public VideoState getVideoState() { System.out.println("当前状态是"+videoState.getClass().getSimpleName()); return videoState; } //初始化时为state设置自己的上下文对象 public VideoContext(VideoState videoState) { this.videoState = videoState; videoState.setContext(this); } public void runPlay(){ this.videoState.play(); } public void runPause(){ this.videoState.pause(); } public void runSpeed(){ this.videoState.speed(); } public void runStop(){ this.videoState.stop(); } public static void main(String[] args) { VideoContext context = new VideoContext(new Play()); context.getVideoState(); context.runSpeed(); context.getVideoState(); context.runPause(); context.getVideoState(); context.runSpeed(); context.getVideoState(); context.runStop(); context.runPause(); context.runSpeed(); } }
状态模式的优点
- 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
状态模式的缺点
- 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。