状态模式及java实现

定义

    定义对象间的一种一对多的依赖关系,当一个对象的状态发生改变时,所有依赖于它的对象都得到通知并被自动更新。允许一个对象在其内部状态改变时改变它的行为。对象看起来似乎修改了它的类。

应用场景

  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。

  2.一个操作中含有庞大的多分支的条件语句，且这些分支依赖于该对象的状态。这个状态通常用一个或多个枚举常量表示。 通常,有多个操作包含这一相同的条件结构。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。

角色

1、环境(Context)角色，也成上下文：定义客户端所感兴趣的接口，并且保留一个具体状态类的实例。这个具体状态类的实例给出此环境对象的现有状态。

2、抽象状态(State)角色：定义一个接口，用以封装环境（Context）对象的一个特定的状态所对应的行为。

3、具体状态(ConcreteState)角色：每一个具体状态类都实现了环境（Context）的一个状态所对应的行为。

UML

代码结构

环境角色：

public class Context {
    //持有一个State类型的对象实例
    private State state;
    public void setState(State state) {
        this.state = state;
    }
     //用户感兴趣的接口方法
    public void request(String sampleParameter) {
        //转调state来处理
        state.handle(sampleParameter);
    }
}

抽象状态类

public interface State {
     //状态对应的处理
    public void handle(String sampleParameter);
}

具体状态类

public class ConcreteStateA implements State {
    @Override
    public void handle(String sampleParameter) {
        System.out.println("ConcreteStateA handle ：" + sampleParameter);
    }
}
public class ConcreteStateB implements State {
    @Override
    public void handle(String sampleParameter) {
        System.out.println("ConcreteStateB handle ：" + sampleParameter);
    }
}

客户端测试

public class Client {
    public static void main(String[] args){
        //创建状态
        State state = new ConcreteStateB();
        //创建环境
        Context context = new Context();
        //将状态设置到环境中
        context.setState(state);
        //请求
        context.request("test");
    }
}

状态模式与策略模式的区别

虽然它们都基于SOLID设计原则中的O（开闭原则），但是，它们的意图是完全不同的。多帖子说明二者间的区别，自己总结下

1、 状态模式重点在各状态之间的切换从而做不同的事情，而策略模式更侧重于根据具体情况选择策略，并不涉及切换。

2、状态模式不同状态下做的事情不同，而策略模式做的都是同一件事，例如排序，有选择排序、冒泡排序，虽然策略不同，但最终做的事情都是排序，也就是说他们之间是可替换的。反观状态模式，各个状态的同一方法做的是不同的事，不能互相替换。

状态模式封装了对象的状态，而策略模式封装算法或策略。因为状态是跟对象密切相关的，它不能被重用；而通过从Context中分离出策略或算法，我们可以重用它们。

在状态模式中，每个状态通过持有Context的引用，来实现状态转移；但是每个策略都不持有Context的引用，它们只是被Context使用。

策略实现可以作为参数传递给使用它的对象，例如Collections.sort()，它的参数包含一个Comparator策略。另一方面，状态是Context对象自己的一部分，随着时间的推移，Context对象从一个状态转移到另一个状态。

虽然它们都符合OCP原则，策略模式也符合SRP原则（单一职责原则），因为每个策略都封装自己的算法，且不依赖其他策略。一个策略的改变，并不会导致其他策略的变化。