设计模式-状态模式(State)

本文介绍状态模式的概念及其在App中判断用户登录状态的应用案例。通过定义状态接口和具体状态类,实现用户登录前后点赞和收藏的不同行为。

最近在优化代码结构的时候无意间发现了状态模式,发现这个模式挺适合app内当需要判断用户是否登录执行不同操作的时候。下面会通过例子来说。

定义: 当一个对象的内部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。

适用性:
1.一个对象的行为取决于它的状态,并且它必须在运行时刻根据状态改变它的行为。
2.一个操作中含有大量与对象状态有关的条件语句,例如大量的(if-else、switch-case),且这些分支依赖于该对象的状态。 State模式将每一个条件分支放入一个独立的类中。 这使得你可以根据对象自身的情况将对象的状态作为一个对象,这一对象可以不依赖于其他对象而独立变化。

下面直接以app中经常遇到的,当用户点赞或者收藏的时候需要判断用户是否登录的实例来说:

首先定义一个状态接口:

public interface UserState {

    public void praise(Context context);

    public void collect(Context context);

}

接口中定义了用户的点赞(praise)和收藏(collect)行为。

接着定义实现类LoginState、LogoutState:

public class LoginState implements UserState {

    @Override
    public void praise(Context context) {
        System.out.print("praise");
    }

    @Override
    public void collect(Context context) {
        System.out.print("collect");
    }
}

LoginState实现的是当用户登录的情况下所做的操作(点赞和收藏)。

public class LogoutState implements UserState {

    @Override
    public void praise(Context context) {
        System.out.print("go to login");
    }

    @Override
    public void collect(Context context) {
        System.out.print("go to login");
    }
}

LogoutState 实现的是当用户未登录的情况下所做的操作(跳转到登录页面)。

最后定义环境类LoginController

public class LoginController {
    UserState userState = new LogoutState();

    public static LoginController getInstance() {
       return viewHolder.loginContext;
    }

    private static class viewHolder {
        private static LoginController loginContext = new LoginController();
    }

    public void setUserState(UserState userState) {
        this.userState = userState;
    }

    public void praise(Context context) {
        userState.praise(context);
    }

    public void collect(Context context){
        userState.collect(context);
    }
}

LoginController定义了我们需要使用的接口,维护了一个UserState 子类的实例,这里默认是未登录。

接下来就是使用了:

public class MainActivity extends Activity {

    @BindView(value = R.id.btn, click = "clickview")
    private Button btn;
    @BindView(value = R.id.btn1, click = "clickview1")
    private Button btn1;

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        Butterfly.bind(this);
    }

    public void clickview() {
        LoginController.getInstance().setUserState(new LogoutState());
        LoginController.getInstance().praise(this);
    }

    public void clickview1() {
        LoginController.getInstance().setUserState(new LoginState());
        LoginController.getInstance().collect(this);
    }

}

上面就是一个简单的界面有两个按钮,分别模拟的登录和未登录状态;其中@BindViewButterfly.bind(this); 用到了之前的一篇博客Android 学会写注解框架 里面的内容,有兴趣的可以看看,没有的可以直接换成正常的写法就好了。

上面代码用法比较简单,因为我的实现是把LoginController写成了单例模式,所以直接调用就行。

好了我了解的状态模式大致就是这样了,有不对的地方还望指出。

<think>好的,我现在需要回答用户关于Java中状态模式的设计与实现的问题,并且根据提供的引用内容来支持回答。首先,我要确保理解状态模式的基本概念和应用场景。 用户提供的引用中,状态模式被定义为一种行为型设计模式,允许对象在内部状态改变时改变其行为,而无需修改其代码。引用[2]提到状态模式通过将行为封装到不同的状态类中,使对象在不同状态下有不同的行为。引用[4]也指出,状态模式在对象内部状态改变时改变其行为,并将行为封装在不同的状态对象中。这些信息帮助我确认状态模式的核心思想是状态与行为的分离。 接下来,用户需要具体的Java示例。引用[3]提到了订单状态的处理,这可能是一个典型的应用场景,比如电商系统中的订单状态机。结合引用[1]中的电子商务项目实例,我可以设计一个订单状态的例子,展示不同状态下的行为变化。 我需要构建一个结构清晰的示例,包括上下文类(Context)和具体的状态类。根据引用中的信息,状态模式的结构通常包含一个抽象状态接口或抽象类,具体状态类实现该接口,上下文类持有当前状态并委托行为给状态对象。 此外,要确保代码符合Java规范,使用合适的设计,比如将状态转换逻辑放在具体状态类中,或者由上下文类管理状态转换。根据引用[3]中的状态机业务实现,可能状态转换由状态类自身触发,比如处理完一个操作后切换到下一个状态。 在编写示例时,需要注意状态之间的转换条件和行为。例如,订单从“待支付”变为“已支付”,再变为“已发货”等。每个状态处理的操作(如支付、发货)会导致状态变更,这需要在具体状态类中实现。 最后,根据用户提供的引用内容,我需要正确标注引用来源。例如,在解释状态模式定义时引用[2]和[4],在提到电商应用时引用[1]和[3]。 现在,我需要将这些思路整合成一个结构清晰的回答,包含定义、结构、实现步骤、示例代码和应用场景,并在适当位置添加引用标注。同时,生成相关问题以帮助用户进一步理解。</think>### Java 状态模式的设计与实现 #### 1. 定义与核心思想 状态模式State Pattern)是一种行为型设计模式,允许对象在内部状态改变时改变其行为。其核心是将**对象的行为封装到不同的状态类**中,通过切换状态对象实现行为的动态调整,避免大量条件判断语句[^2][^4]。 #### 2. 模式结构 - **上下文类(Context)**:持有当前状态对象,定义客户端调用的接口。 - **抽象状态类(State)**:定义状态行为的接口。 - **具体状态类(ConcreteState)**:实现抽象状态类的行为逻辑,可能触发状态转换。 #### 3. 实现步骤(以电商订单状态为例) ##### 步骤1:定义状态接口 ```java public interface OrderState { void pay(OrderContext context); // 支付操作 void ship(OrderContext context); // 发货操作 } ``` ##### 步骤2:实现具体状态类 - **待支付状态** ```java public class UnpaidState implements OrderState { @Override public void pay(OrderContext context) { System.out.println("支付成功"); context.setState(new PaidState()); // 状态切换 } @Override public void ship(OrderContext context) { System.out.println("错误:尚未支付,无法发货"); } } ``` - **已支付状态** ```java public class PaidState implements OrderState { @Override public void pay(OrderContext context) { System.out.println("错误:订单已支付"); } @Override public void ship(OrderContext context) { System.out.println("发货成功"); context.setState(new ShippedState()); // 状态切换 } } ``` ##### 步骤3:定义上下文类 ```java public class OrderContext { private OrderState currentState; public OrderContext() { this.currentState = new UnpaidState(); // 初始状态 } public void setState(OrderState state) { this.currentState = state; } public void pay() { currentState.pay(this); // 委托给当前状态 } public void ship() { currentState.ship(this); } } ``` #### 4. 使用示例 ```java public class Client { public static void main(String[] args) { OrderContext order = new OrderContext(); order.ship(); // 输出:错误:尚未支付,无法发货 order.pay(); // 输出:支付成功 order.ship(); // 输出:发货成功 } } ``` #### 5. 应用场景 - **订单状态流转**:如电商系统中订单的“待支付→已支付→已发货”流程[^3]。 - **游戏角色状态**:角色“站立→移动→攻击”状态切换。 - **硬件设备控制**:打印机“空闲→打印→缺纸”状态管理。 #### 6. 优势与注意事项 - **优势**:消除复杂条件分支、符合开闭原则、状态转换逻辑集中管理[^1][^2]。 - **注意事项**:避免状态类膨胀(需合理拆分粒度)、上下文类与状态类的职责边界需清晰。 ---
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