设计模式之状态模式(State)

本文介绍了如何使用状态模式设计电梯控制系统。状态模式允许在对象内部状态改变时改变其行为,使得电梯根据不同的状态(开门、关门、运行、停止)执行相应操作。通过创建抽象状态类`LiftState`和其具体实现类如`OpenningState`、`ClosingState`等,将状态相关的操作封装在各自状态类中,实现了状态转换的逻辑。这样简化了控制电梯行为的复杂性。

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状态模式: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
状态模式主要解决的是当控制一个对象状态转换的条件表达式过于复杂时的情况.把状态的判断逻辑转移到表示不同状态的一系列类当中,可以把复杂的判断逻辑简化.

状态模式的好处是将与特定状态相关的行为局部化,并且将不同状态的行为分割开来
State类,抽象状态类:定义一个接口以封装与Context的一个特定状态相关的行为
ConcreteState类:具体状态,每一个子类实现一个与Context的一个状态相关的行为
Context类:维护一个与ConcreteState子类的实例,这个实例定义当前的状态,通过Context和客户端交互

/**
 * 抽象状态类
 * @author guk
 *
 */
public abstract class LiftState {
    protected Context context;

    public void setContext(Context context) {
        this.context = context;
    }
    //首先电梯门开启动作
    public abstract void open();
    //电梯门关闭
    public abstract void close();
    //电梯运行
    public abstract void run();
    //电梯停止
    public abstract void stop();
}

/**
 * Context类:维护一个与ConcreteState子类的实例,这个实例定义当前的状态
 * @author guk
 *
 */
public class Context {
    //定义出所有的电梯状态  
    public final static OpenningState openningState = new OpenningState();  
    public final static ClosingState closeingState = new ClosingState();  
    public final static RunningState runningState = new RunningState();  
    public final static StoppingState stoppingState = new StoppingState();  
    //定一个当前电梯状态  多态
    private LiftState liftState;  
    public LiftState getLiftState() {  
        return liftState;  
    }  

    public void setLiftState(LiftState liftState) {  
        this.liftState = liftState;  
        //把当前的环境通知到各个实现类中  
        this.liftState.setContext(this);  
    }  
    public void open(){  
        this.liftState.open();  
    }  
    public void close(){  
        this.liftState.close();  
    }  
    public void run(){  
        this.liftState.run();  
    }  
    public void stop(){  
        this.liftState.stop();  
    }  
}

/**
 * 具体状态类:电梯门关的状态
 * @author guk
 *
 */
public class ClosingState extends LiftState {
    //电梯门关闭,这是关闭状态要实现的动作  
    @Override  
    public void close() {  
        System.out.println("电梯门关闭...");  
    }  
    //电梯门关了再打开,逗你玩呢,那这个允许呀  
    @Override  
    public void open() {  
        super.context.setLiftState(Context.openningState); //置为门敞状态  
        super.context.getLiftState().open();  
    }  
    //电梯门关了就跑,这是再正常不过了  
    @Override  
    public void run() {  
        super.context.setLiftState(Context.runningState); //设置为运行状态;  
        super.context.getLiftState().run();  
    }  
    //电梯门关着,我就不按楼层  
    @Override  
    public void stop() {  
        super.context.setLiftState(Context.stoppingState); //设置为停止状态;  
        super.context.getLiftState().stop();  
    }  
}

/**
 * 具体状态类:电梯门开着的状态
 * @author guk
 *
 */
public class OpenningState extends LiftState {

    @Override
    public void open() {
        System.out.println("电梯门开启");
    }

    @Override
    public void close() {
        //状态修改
        super.context.setLiftState(Context.closeingState);
        //动作委托为CloseState来执行
        super.context.getLiftState().close();
    }

    @Override
    public void run() {

        System.out.println("warning!");
    }

    @Override
    public void stop() {
    }

}
 

/**
 * 具体状态类:运行状态
 * @author guk
 *
 */
public class RunningState extends LiftState {
    //电梯门关闭?这是肯定了  
    @Override  
    public void close() {  
        //do nothing  
    }  
    //运行的时候开电梯门?你疯了!电梯不会给你开的  
    @Override  
    public void open() {  
        //do nothing  
    }  
    //这是在运行状态下要实现的方法  
    @Override  
    public void run() {  
        System.out.println("电梯上下跑...");  
    }  
    //这个事绝对是合理的,光运行不停止还有谁敢做这个电梯?!估计只有上帝了  
    @Override  
    public void stop() {  
        super.context.setLiftState(Context.stoppingState); //环境设置为停止状态;  
        super.context.getLiftState().stop();  
    }   
}
 

/**
 * 具体状态类:停止状态
 * @author guk
 *
 */
public class StoppingState extends LiftState {
    //停止状态关门?电梯门本来就是关着的!  
    @Override  
    public void close() {  
        //do nothing;  
    }  
    //停止状态,开门,那是要的!  
    @Override  
    public void open() {  
        super.context.setLiftState(Context.openningState);  
        super.context.getLiftState().open();  
    }  
    //停止状态再跑起来,正常的很  
    @Override  
    public void run() {  
        super.context.setLiftState(Context.runningState);  
        super.context.getLiftState().run();  
    }  
    //停止状态是怎么发生的呢?当然是停止方法执行了  
    @Override  
    public void stop() {  
        System.out.println("电梯停止了...");  
    }  
}
 

 

 

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