Java中的状态模式实例教程

原文链接 作者:Pankaj Kumar 译者:f0tlo <1357654289@qq.com>

状态模式是一种行为设计模式。适用于当对象的内在状态改变它自身的行为时。

如果想基于对象的状态来改变自身的行为,通常利用对象的状态变量及if-else条件子句来扮演针对对象的不同行为。状态模式Context(环境)State(状态)分离的方式既保证状态与行为的联动变化,又使得这种变化是条理明晰且松耦合的。

Context是包含了状态引用的类,此引用指向一个状态的具体实现。并且帮助把对状态的请求委托给此状态的对象进行处理。看一个具体的例子。

假如想实现电视遥控器,使用简单按键来表现动作。如果状态是ON,电视将被打开,如果状态是OFF,电视将被关闭。

利用if-else条件子句来实现。

package com.journaldev.design.state;

public class TVRemoteBasic {

 private String state="";

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

 public void doAction(){
 if(state.equalsIgnoreCase("ON")){
 System.out.println("TV is turned ON");
 }else if(state.equalsIgnoreCase("OFF")){
 System.out.println("TV is turned OFF");
 }
 }

 public static void main(String args[]){
 TVRemoteBasic remote = new TVRemoteBasic();

 remote.setState("ON");
 remote.doAction();

 remote.setState("OFF");
 remote.doAction();
 }

}

注意:客户端代码需要知道每一个不同的值所代表的遥控器的不同状态。如果这样,假如大量的状态被增加,那么对于被紧紧捆绑在一起的状态实现以及相应的客户端代码,它们的维护及扩展就变得非常困难。

现在使用状态模式实现上述电视控制器。

抽象State接口

首先创建一个状态接口来定义一个方法,此方法需要被不同的具体状态类以及环境类实现。

package com.journaldev.design.state;

public interface State {

 public void doAction();
}

具体State实现

自此例子中,包含两个状态:一个是打开电视的状态,一个关闭电视的状态。因此,需要创建两个具体状态类代表这两个行为。

package com.journaldev.design.state;

public class TVStartState implements State {

 @Override
 public void doAction() {
 System.out.println("TV is turned ON");
 }

}
package com.journaldev.design.state;

public class TVStopState implements State {

 @Override
 public void doAction() {
 System.out.println("TV is turned OFF");
 }

}

现在我们开始实现Context对象,能改基于内在对象来改变自身的行为。

Context类实现

package com.journaldev.design.state;

public class TVContext implements State {

 private State tvState;

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

 public State getState() {
 return this.tvState;
 }

 @Override
 public void doAction() {
 this.tvState.doAction();
 }

}

注意,Context类实现了状态以及保持了对此状态的引用。它能够把对此状态的请求委托到某一具体状态实现中。

测试程序

完成一个简单地程序对使用状态模式的电视遥控器的测试。

package com.journaldev.design.state;

public class TVRemote {

 public static void main(String[] args) {
 TVContext context = new TVContext();
 State tvStartState = new TVStartState();
 State tvStopState = new TVStopState();

 context.setState(tvStartState);
 context.doAction();

 context.setState(tvStopState);
 context.doAction();

 }

}

上述程序的输出与没用使用任何设计模式的电视控制器的实现类似。

使用状态设计模式的优势就是实现多态性的过程是清晰可见的。状态的改变中产生的错误也较少,另外增加更多的状态以及行为变得容易且更具鲁棒性。此外状态模式也帮助避免if-else子句或者switch-case条件判定逻辑。

状态模式类似于策略模式,请看Java中的策略模式。这就是全部的状态设计模式,希望你喜欢上它了。

原创文章,转载请注明: 转载自并发编程网 – ifeve.com本文链接地址: Java中的状态模式实例教程

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  • Comments (5)
  1. 赞一个。如果应用场景再真实一点就更好了。

    • sweat89
    • 11/20. 2014 12:08pm

    我现在做后端。经常要返回一些状态码 if return -1,if return -2,if return -3……
    这样写的好烦啊,有啥好技能没

      • f0tlo
      • 11/20. 2014 5:32pm

      不知道你详细的设计是怎么样的,如果仅仅数字应该还好吧!至少比较容易实现,也比较容易理解。但是如果判定的逻辑比较多。我觉得还是可以参考下策略模式,或者工厂方法什么的。这些主要是考虑的代码的扩展性,易维护性的。如果只是简单地逻辑判断。

    • 把状态码和条件放在枚举里。

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