介绍
意图:允许对象在内部状态发生改变时改变它的行为,对象看起来好像修改了它的类。
主要解决: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。
何时使用:代码中包含大量与对象状态有关的条件语句。
如何解决:将各种具体的状态类抽象出来。
关键代码:通常命令模式的接口中只有一个方法。而状态模式的接口中有一个或者多个方法。而且,状态模式的实现类的方法,一般返回值,或者是改变实例变量的值。也就是说,状态模式一般和对象的状态有关。实现类的方法有不同的功能,覆盖接口中的方法。状态模式和命令模式一样,也可以用于消除 if…else 等条件选择语句。
应用实例 :1、打篮球的时候运动员可以有正常状态、不正常状态和超常状态。 2、曾侯乙编钟中,‘钟是抽象接口’,'钟A’等是具体状态,'曾侯乙编钟’是具体环境(Context)。
优点 :1、封装了转换规则。 2、枚举可能的状态,在枚举状态之前需要确定状态种类。 3、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。 4、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。 5、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: 1、状态模式的使用必然会增加系统类和对象的个数。 2、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。 3、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。
使用场景 :1、行为随状态改变而改变的场景。 2、条件、分支语句的代替者。
注意事项:在行为受状态约束的时候使用状态模式,而且状态不超过 5 个。
实现
我们将创建一个State 接口和实现了
State 接口的实体状态类。
Context 是一个带有某个状态的类。
StatePatternDemo,我们的演示类使用
Context 和状态对象来演示 Context 在状态改变时的行为变化。
步骤 1
创建一个接口。 State.javapublic interface State { void doAction(Context context);}
步骤 2
创建实现接口的实体类。 StartState.javapublic class StartState implements State { @Override public void doAction(Context context) { System.out.println("Player is in start state"); context.setState(this); } @Override public String toString() { return "Start State"; }}
StopState.java public class StopState implements State { @Override public void doAction(Context context) { System.out.println("Player is in stop state"); context.setState(this); } @Override public String toString(){ return "Stop State"; }}
步骤 3
创建Context 类。
Context.javapublic class Context { private State state; public Context() { state = null; } public State getState() { return state; } public void setState(State state) { this.state = state; }}
步骤 4
使用Context 来查看当状态
State 改变时的行为变化。
StatePatternDemo.javapublic class StatePatternDemo { public static void main(String[] args) { Context context = new Context(); StartState startState = new StartState(); startState.doAction(context); System.out.println(context.getState().toString()); System.out.println(); StopState stopState = new StopState(); stopState.doAction(context); System.out.println(context.getState().toString()); }}
步骤 5
验证输出。Player is in start stateStart State
Player is in stop state
Stop State