Java设计模式----状态模式

电灯开关一般有两个状态：开和关，通过按下开关可以关闭或者打开电灯。那么，“开”和“关”实际上应该是开关的两种内部状态，当开关的状态发生变化时，其行为也会发生变化，比如，开关状态变为了“关”，那么就应该熄灯

并且使能“开”。

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 1.状态模式

状态模式的定义如下：

状态模式(State Pattern), 当一个对象的内在状态改变时，允许改变其行为，这个对象看起来像是改变了其类。

当你遇到如下问题时，可以考虑状态模式:

• 根据很多条件分支判断执行什么方法时；
• 当某一对象的内部状态改变，其某个方法的实现应该相应改变；
• 未来可能会扩展新的状态，为了遵循开闭原则时。

你有以上问题，那么不妨考虑状态模式是否适合你当前的业务。状态模式的UML类图如下：

State: 抽象状态类或者接口或者使用枚举，定义了handle（）方法，表示每个状态的行为；

ConcreteStataA: 具体状态;

StateContext: 上下文环境，保存一个或者多个状态的引用，对客户端暴露一个简单的接口request()来统一处理请求。

 

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2.代码实现

使用开篇提到的通过开关控制电灯的例子，开关Button有两种状态:开OnState， 关OffState.   Button中保存有状态的引用，可以通过setState方法来设置。Button对客户端提供了一个统一简洁的接口: press()，即按下按钮，按第一次开灯，再按一次关灯，再按一次再开灯。。。

/**
 * 开关状态接口
 */
interface State {
    /** 控制电灯方法 */
    void control(Button button);
}

/** 开关状态： 开*/
class OnState implements State {

    private static final State INSTANCE = new OnState();

    private OnState() { }

    public static State instance() {
        return INSTANCE;
    }

    @Override
    public void control(Button button) {
        //更新Button中开关的状态
        button.setState(OffState.instance());
        //开灯
        System.out.println("开灯...");

    }
}

/** 开关状态：关*/
class OffState implements State {

    private static final State INSTANCE = new OffState();

    private OffState() { }

    public static State instance() {
        return INSTANCE;
    }

    @Override
    public void control(Button button) {
        //更新Button中开关的状态
        button.setState(OnState.instance());
        //开灯
        System.out.println("关灯...");

    }
}

/**
 * 开关，相当于状态的上下文环境
 */
class Button {
    private State state;
    public Button() {
        state = OnState.instance();
    }

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

    public void press() {
        state.control(this);
    }
}


/** 客户端点用 */
public class StateDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Button button = new Button();
        //第一次按开关
        button.press();
        //第二次按开关
        button.press();
    }
}

输出结果:

开灯...
关灯...

 

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3.总结

某些场合，面向对象的程序设计当中将事物的状态视作对象，不同状态为不同对象，而不同对象有不同的行为，状态模式将不同的行为相互分离，当更改或者扩展行为时就不会影响到现有行为，且可以在运行时动态地改变状态从而选择不同的行为，从这个角度来看，状态模式的结构与策略模式非常相似，只不过策略模式通常是由客户端来选择使用哪一种策略，而状态模式封装了条件语句，因而就是由程序动态地选择相应的行为。