Java设计模式-状态模式State

罗汉爷

已于 2023-01-28 10:49:39 修改

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分类专栏： Java-Core # 设计模式文章标签：状态模式 java 设计模式

于 2023-01-28 10:49:11 首次发布

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本文介绍了状态模式的概念、原理类图及应用场景。通过一个实战案例详细展示了如何利用状态模式解决对象在不同状态下表现出不同行为的问题。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

在这里插入图片描述

介绍

状态模式（State Pattern）：它主要用来解决对象在多种状态转换时，需要对外输出不同的行为的问题。状态和行为是一一对应的，状态之间可以相互转换。
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。

原理类图

在这里插入图片描述

对原理类图的说明-即(状态模式的角色及职责)：

Context 类为环境角色, 用于维护 State 实例,这个实例定义当前状态
State 是抽象状态角色,定义一个接口封装与 Context 的一个特点接口相关行为
ConcreteState 具体的状态角色，每个子类实现一个与 Context 的一个状态相关行为

实战案例

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。

在这里插入图片描述

代码实现

public interface State {
   public void doAction(Context context);
}

public class StartState implements State {
 
   public void doAction(Context context) {
      System.out.println("Player is in start state");
      context.setState(this); 
   }
 
   public String toString(){
      return "Start State";
   }
}

public class StopState implements State {
 
   public void doAction(Context context) {
      System.out.println("Player is in stop state");
      context.setState(this); 
   }
 
   public String toString(){
      return "Stop State";
   }
}

public class Context {
   private State state;
 
   public Context(){
      state = null;
   }
 
   public void setState(State state){
      this.state = state;     
   }
 
   public State getState(){
      return state;
   }
}

public 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());
 
      StopState stopState = new StopState();
      stopState.doAction(context);
 
      System.out.println(context.getState().toString());
   }
}

输出：

Player is in start state
Start State
Player is in stop state
Stop State

注意事项

代码有很强的可读性。状态模式将每个状态的行为封装到对应的一个类中。
方便维护。将容易产生问题的 if-else 语句删除了，如果把每个状态的行为都放到一个类中，每次调用方法时都要判断当前是什么状态，不但会产出很多 if-else 语句，而且容易出错。
符合“开闭原则”。容易增删状态
会产生很多类。每个状态都要一个对应的类，当状态过多时会产生很多类，加大维护难度
应用场景：当一个事件或者对象有很多种状态，状态之间会相互转换，对不同的状态要求有不同的行为的时候，可以考虑使用状态模式。