状态模式解析与实践-优快云博客

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一、状态模式

1、UML图
在这里插入图片描述
2、基本代码

  abstract class State{
	public abstract void Handle(Context context);
}
class ConcreteStateA extends State{
 
	@Override
	public void Handle(Context context) {
		// TODO Auto-generated method stub
		context.setState(new ConcreteStateB());
	}
	
}
class ConcreteStateB extends State{
 
	@Override
	public void Handle(Context context) {
		// TODO Auto-generated method stub
		context.setState(new ConcreteStateA());
	}
	
}
class Context{
	private State state;
	public Context(State state) {
		this.state=state;
	}
	public State getState() {
		return state;
	}
	public void setState(State state) {
		this.state = state;
		System.out.println("当前状态："+state.toString());
	}
	public void Request() {
		state.Handle(this);
	}
	
}
 
public  class Main{
	public static void main(String[] args){
	Context c=new Context(new ConcreteStateA());
	c.Request();
	c.Request();
	c.Request();
	c.Request();
	}
}

3、优点：

将与特定状态相关的行为局部化，并旦将不同状态的行为分割开来。
消除庞大的条件分支语句，把各种状态转移逻辑分布到State的子类之间，减少了相互间的依赖。
显式进行状态转换：为不同的状态引入独立的对象，使得状态的转接变得更加明确。而且状态对象可以保证上下文不会发生内部状态不一致的状况，因为上下文中只有一个变量来记录状态对象，只需为这一个变量赋值就可以了。

4、缺点：
State模式的问题主要是逻辑分散化，状态逻辑分布到了很多的State的子类中，很难看到整个的状态逻辑图，这也带来了代码的维护问题。

5、什么时候使用状态模式？

当一个对象的行为取决于它的状态，并且它必须在运行时根据状态改变行为时，就可以考虑使用状态模式*
另外如果业务需求某项业务有多个状态，通常都是一些枚举常量，状态的变化都是依靠大量的多分支判断语句来实现，此时应该考虑每一种业务状态定义为一个State的子类。这样这些对象就可以不依赖于其他对象而独立变化了，如果需要更改需求，增加或减少业务状态或改变状态流程，都不困难了。

二、实例：

1、题目：
人、事物在不同状态下会有不同表现，而一个状态又会在不同的表现下转移到下一个不同的状态：
工作状态的变化
上午状态好，中午想睡觉，下午渐恢复，加班苦煎熬。

2、代码：

 class Work{
	private int hour;
	private Boolean finish=false;
	public int getHour() {
		return hour;
	}
	public void setHour(int hour) {
		this.hour = hour;
	}
	public Boolean getFinish() {
		return finish;
	}
	public void setFinish(Boolean finish) {
		this.finish = finish;
	}
	public void WriteProgram() {
		if(hour<12) {
			System.out.println("当前时间："+hour+"点上午工作，精神百倍");
		}else if(hour<13) {
			System.out.println("当前时间："+hour+"点饿了，午饭；犯困，午休");
		}else if(hour<17) {
			System.out.println("当前时间："+hour+"点下午状态还不错，继续努力");
		}else {
			if(finish) {
				System.out.println("当前时间："+hour+"点 下班回家了");
			}else {
				if(hour<21) {
					System.out.println("当前时间："+hour+"点 加班哦，疲惫至极");
				}else {
					System.out.println("当前时间："+hour+"点 不行了，睡着了。");
				}
			}
		}
	}
}
public  class Main{
	public static void main(String[] args){
		Work emergencyProjects=new Work();
		emergencyProjects.setHour(9);
		emergencyProjects.WriteProgram();
		emergencyProjects.setHour(10);
		emergencyProjects.WriteProgram();
		emergencyProjects.setHour(12);
		emergencyProjects.WriteProgram();
		emergencyProjects.setHour(14);
		emergencyProjects.WriteProgram();
		emergencyProjects.setHour(17);
		emergencyProjects.WriteProgram();
		emergencyProjects.setFinish(false);
		emergencyProjects.WriteProgram();
		emergencyProjects.setHour(19);
		emergencyProjects.WriteProgram();
		emergencyProjects.setHour(22);
		emergencyProjects.WriteProgram();
	}
}

3、问题
问题：

方法很长，而且有很多个判断分支，意味着它的责任过大，面向对象设计其实就是希望做到代码的责任分解。——违背了 "单一职责原则”
WriteProgram的方法里有很多判断，使得任何需求的改动或增加都需要去更改这个方法，但目前的代码却是对整个方法做改动的，维护出错的风险很大。——违背了“开放-封闭原则”
4、改进（用状态模式改进）

abstract class State{
	public abstract void WriteProgram(Work w);
}
class Work{
	private State current;
	private double hour;
	private boolean finish=false;
	public Work() {
		current=new ForenoonState();
	}
	public State getCurrent() {
		return current;
	}
	public void setCurrent(State current) {
		this.current = current;
	}
	public double getHour() {
		return hour;
	}
	public void setHour(double hour) {
		this.hour = hour;
	}
	public boolean isFinish() {
		return finish;
	}
	public void setFinish(boolean finish) {
		this.finish = finish;
	}
	public void SetState(State s) {
		current=s;
	}
	public void WriteProgram() {
		current.WriteProgram(this);
	}
}
class ForenoonState extends State{
	public void WriteProgram(Work w) {
		if(w.getHour()<12) {
			System.out.println("当前时间"+w.getHour()+"点 上午工作，精神百倍");
		}else {
			w.SetState(new NoonState());
			w.WriteProgram();
		}
	}
}
class NoonState extends State{
	public void WriteProgram(Work w) {
		if(w.getHour()<13) {
			System.out.println("当前时间"+w.getHour()+"点 饿了，午饭；犯困，午休。");
		}else {
			w.SetState(new AfternoonState());
			w.WriteProgram();
		}
	}
}
class AfternoonState extends State{
	public void WriteProgram(Work w) {
		if(w.getHour()<17) {
			System.out.println("当前时间"+w.getHour()+"点 下午状态不错，继续努力");
		}else {
			w.SetState(new EveningState());
			w.WriteProgram();
		}
	}
}
class EveningState extends State{
	public void WriteProgram(Work w) {
		if(w.isFinish()) {
			w.SetState(new RestState());
			w.WriteProgram();
		}
		else{
			if(w.getHour()<21) {
				System.out.println("当前时间"+w.getHour()+"点 加班哦，疲惫至极");
		}else {
			w.SetState(new SleepingState());
			w.WriteProgram();
		}
	}
	}
}
class SleepingState extends State{
		public void WriteProgram(Work w) {
			
		System.out.println("当前时间"+w.getHour()+"点 不行了，睡着了。");
			
		}
}	
class RestState extends State{
	public void WriteProgram(Work w) {
		
	System.out.println("当前时间"+w.getHour()+"点 下班回家了");
		
	}
}	
public  class Main{
	public static void main(String[] args){
	Work emergencyProjects=new Work();
	emergencyProjects.setHour(9);
	emergencyProjects.WriteProgram();
	emergencyProjects.setHour(10);
	emergencyProjects.WriteProgram();
	emergencyProjects.setHour(12);
	emergencyProjects.WriteProgram();
	emergencyProjects.setHour(13);
	emergencyProjects.WriteProgram();
	emergencyProjects.setHour(14);
	emergencyProjects.WriteProgram();
	emergencyProjects.setHour(17);
	emergencyProjects.WriteProgram();
	
	emergencyProjects.setFinish(false);
	emergencyProjects.WriteProgram();
	emergencyProjects.setHour(19);
	emergencyProjects.WriteProgram();
	emergencyProjects.setHour(22);
	emergencyProjects.WriteProgram();
	}
}

结果为：

当前时间9.0点上午工作，精神百倍
当前时间10.0点上午工作，精神百倍
当前时间12.0点饿了，午饭；犯困，午休。
当前时间13.0点下午状态不错，继续努力
当前时间14.0点下午状态不错，继续努力
当前时间17.0点加班哦，疲惫至极
当前时间17.0点加班哦，疲惫至极
当前时间19.0点加班哦，疲惫至极
当前时间22.0点不行了，睡着了。