java状态模式 应用场景_java设计模式之状态模式

定义：允许对象在内部状态改变时改变它的行为，对象看起来就好像修改了它的类

简单来说就是将状态的行为封装到各个状态类内部，在内部状态改变时，通过委托不同的状态类改变对象的行为，从外部看起来就像是重新初始化了一个类

下面举一个例子来看

之前看过一个html解析的处理，核心处理过程如下

switch(state) {//we are in an unknown state before there's actual content

caseUNKNOWN:if (character == '

saveState(TEXT);

state=TAG_ENCOUNTERED;

}break;//we can encounter any content

caseTEXT:if (character == '

flush();

saveState(state);

state=TAG_ENCOUNTERED;

}else if (character == '&') {

saveState(state);

entity.setLength(0);

state=ENTITY;

}else if (Character.isWhitespace((char) character) && character != 12288) { //全角空格在浏览器中会被解释成汉字，不会被识别成分隔符，按照实际空格数显示

if(nowhite)

text.append((char) character);

nowhite= false;

}else{

text.append((char) character);

nowhite= true;

}break;//we have just seen a < and are wondering what we are looking at//, , , etc.

caseTAG_ENCOUNTERED:

initTag();if (character == '/') {

state=IN_CLOSETAG;

}else if (character == '?') {

restoreState();

state=PI;

}else{

text.append((char) character);

state=EXAMIN_TAG;

}break;//we are processing something like this .//It could still be a or something.

caseEXAMIN_TAG:if (character == '>') {

doTag();

processTag(true);

initTag();

state=restoreState();

}else if (character == '/') {

state=SINGLE_TAG;

}else if (character == '-' && text.toString().equals("!-")) {

flush();

state=COMMENT;

}else if (character == '[' && text.toString().equals("![CDATA")) {

flush();

state=CDATA;

}else if (character == 'E' && text.toString().equals("!DOCTYP")) {

flush();

state=PI;

}else if (Character.isWhitespace((char) character)) {

doTag();

state=TAG_EXAMINED;

}else{

text.append((char) character);

}break;

}

上面只截取其中一段，后面还有很多case，看着就不美观，而且不易扩展

下面使用状态模式看看能不能实现类似的html解析逻辑

对于一段简单的html，像"

test

"这样的html字符串,我们需要解析出标签内部的数据，可以在遍历字符串中的每个字符的时候设置不同的状态，并且触发不同状态的行为

首先需要定义一个State接口，里面有开始标签、结束标签、关闭标签和设置Context这几种方法，然后定义4种状态实现(NoState, CloseTagState, EndTagState, StartTagState)

NoState一般是还未解析html之前的状态，它的下一个状态只能是开始标签状态, 开始标签状态的下一个状态只能是关闭标签状态, 关闭标签状态的下一个状态是结束标签状态

图示：

类结构图如图所示：

Context类：

public classSimpleXmlParserContext {public static State startTagState = newStartTagState();public static State closeTagState = newCloseTagState();public static State noTagState = newNoState();public static State endTagState = newEndTagState();private State state =noTagState;private StringBuffer tempString = newStringBuffer();publicStringBuffer getTempString() {returntempString;

}public void flush(booleanflush){if(flush){

System.out.print(tempString.toString()+"\n");

}

tempString.setLength(0);

}publicState getState() {returnstate;

}public voidsetState(State state) {this.state =state;this.state.setContext(this);

}public voidstartTag() {this.state.startTag();

}public voidendTag() {this.state.endTag();

}public voidcloseTag() {this.state.closeTag();

}public static voidmain(String [] args){

String html= "

<123>

";

SimpleXmlParserContext context= newSimpleXmlParserContext();

context.setState(noTagState);for(int a = 0; a < html.length(); a++){char c =html.charAt(a);if(String.valueOf(c).equals("

context.startTag();

}else if(String.valueOf(c).equals("/")){

context.endTag();

}else if(String.valueOf(c).equals(">")){

context.closeTag();

}else{

context.getTempString().append(c);

}continue;

}

context.flush(true);

}

}

State：

public interfaceState {voidstartTag();voidendTag();voidcloseTag();voidsetContext(SimpleXmlParserContext context);

}

AbstractState：

public abstract class AbstractState implementsState {protectedSimpleXmlParserContext context;public voidsetContext(SimpleXmlParserContext context) {this.context =context;

}public voidendTag(){

}

}

StartTagState：

public class StartTagState extendsAbstractState {

@Overridepublic voidstartTag() {//开启标签

System.out.print("开始标签\n");

}public voidendTag(){this.context.setState(SimpleXmlParserContext.endTagState);this.context.endTag();

}

@Overridepublic voidcloseTag() {this.context.setState(SimpleXmlParserContext.closeTagState);this.context.closeTag();

}

}

NoState：

public class NoState extendsAbstractState {

@Overridepublic voidstartTag() {this.context.setState(SimpleXmlParserContext.startTagState);this.context.startTag();

}

@Overridepublic voidcloseTag() {

}

}

EndTagState:

public class EndTagState extendsAbstractState {

@Overridepublic voidstartTag() {

}public voidendTag(){this.context.flush(true);

}

@Overridepublic voidcloseTag() {this.context.setState(SimpleXmlParserContext.closeTagState);this.context.closeTag();

}

}

CloseTagState:

public class CloseTagState extendsAbstractState {private static final List TAGS = new ArrayList();static{

TAGS.add("div");

TAGS.add("p");

}

@Overridepublic voidstartTag() {this.context.setState(SimpleXmlParserContext.startTagState);this.context.startTag();

}public voidendTag(){this.context.setState(SimpleXmlParserContext.endTagState);this.context.endTag();

}

@Overridepublic voidcloseTag() {

System.out.print("结束标签\n");//判断下标签是否合规范

if(!TAGS.contains(this.context.getTempString().toString())){this.context.flush(true);

}else{this.context.flush(false);

}

}

}

执行main可以获取想要得到的解析结果

这样的话可以避免过多的switch case语句，而且也方便扩展，如果想要添加其他状态，添加一个状态实现子类就可以

比如想要过滤掉html字符串中标签是a的内部数据，如果按照之前的写法的话，需要添加一个case ATAG:  并且修改其他和改状态相关的case内部代码

使用状态模式的话可以直接添加一个ATagState子类，

因为只有在closeTag的时候才可以知道具体是什么标签，也就是说CloseTagState的下一个状态也有可能是ATagState

状态流程图改变如下

public class ATagState extendsAbstractState {public voidendTag(){this.context.flush(false);

}public voidcloseTag(){this.context.setState(SimpleXmlParserContext.closeTagState);this.context.closeTag();

}

}

修改ClosetTagState类的closeTag方法

public voidcloseTag() {

System.out.print("结束标签\n");

//a标签的时候切换到ATagStateif(this.context.getTempString().toString().equals("a")){this.context.setState(SimpleXmlParserContext.aTagState);this.context.flush(false);return;

}//判断下标签是否合规范

if(!TAGS.contains(this.context.getTempString().toString())){this.context.flush(true);

}else{this.context.flush(false);

}

}

使用"123123"测试，结果如下：

总结：

状态模式主要的应用场景有：

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。

一个操作中含有庞大的多分支结构，并且这些分支决定于对象的状态。

在使用状态模式前需要先理清各个状态之间的关系，制作状态流程图，然后在各个状态内部实现各自的行为