状态模式

概述

在状态模式中,类的行为是基于它的状态改变的。这种类型的设计模式属于行为型模式。状态模式是把所有的行为包装在不同的状态对象中,意在是让一个对象在其内部改变的时候,他的行为也跟着改变。

使用场景

1、行为随状态改变而改变的场景。
2、代码中包含大量的条件语句,比如if-else和switch-case,且这些条件依赖于该对象的状态。

具体实现

这边我以播放器的开始和停止举例。
首先我们创建一个状态的接口:

public interface State {
public void doAction();
public void musicAdd();
}

现在我们创建2个分别叫做开始和停止的实体类去实现这个接口:

public class StartState implements State {
public void doAction() {
System.out.println("Player is in start state");
}
public void musicAdd(){
System.out.println("MusicAdd");
}
}
public class StopState implements State {
public void doAction() {
System.out.println("Player is in stop state");
}
public void musicAdd(){
}
}

接着我们创建一个控制类去控制这两个状态:

public class Controller {
private State state;
public void setState(State state){
this.state = state;
}
public void start(){
setState(new StartState());
state.doAction();
}
public void stop(){
setState(new StopState());
state.doAction();
}
public void musicAdd(){
state.musicAdd();
}
}

最后我们写个demo看看功能:

public class StatePatternDemo {
public static void main(String[] args) {
Controller controller = new Controller();
controller.start();
controller.musicAdd();
controller.stop();
controller.musicAdd();
}
}

最后我们看看结果:

Player is in start state
MusicAdd
Player is in stop state

总结

状态模式的关键点在于不同状态下对同一行为的响应,从上述例子中我们可以看出,只有音乐开始的时候才能控制音乐的声音,关闭则不行,当然我这边只是举个例子~还有许多其他地方也会用到状态模式。当然并不是所有的if-else和switch-case都要用到状态模式,模式运用要考虑到所对应的场景以及解决的问题。

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。
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