1. 定义
当一个对象内在状态改变时允许其改变行为,这个对象看起来像改变了其类。状态模式的核心是封装,状态的变更引起了行为的变更,从外部看起来就好像这个对象对应的类发生了改变一样。
状态模式2. 使用场景
- 行为随状态改变而改变的场景。这也是状态模式的根本出发点,例如权限设计,人员的状态不同即使执行相同的行为结果也会不同,在这种情况下需要考虑使用状态模式。
- 条件、分支判断语句的替代者。在程序中大量使用switch语句或者if判断语句会导致程序结构不清晰,逻辑混乱,使用状态模式可以很好地避免这一问题,它通过扩展子类实现了条件的判断处理。
- Android中的硬件操作,例如WIFI、蓝牙等大多都使用了状态模式。
- Android中的权限机制、登录功能设计等都使用了状态模式。
3. 实现
抽象状态角色:
/**
* 抽象状态角色:接口或抽象类,负责对象状态定义,并且封装环境角色以实现状态切换。
*/
public abstract class State {
//抽象环境中声明一个环境角色,提供各个状态类自行访问。
protected Context mContext;
public void setContext(Context context) {
this.mContext = context;
}
//提供所有状态的抽象行为,由各个实现类实现。
public abstract void handle1();
public abstract void handle2();
@Override
public String toString() {
return this.getClass().getSimpleName();
}
}
具体状态角色:
/**
* 具体状态角色:每一个具体状态必须完成两个职责:
* 1. 本状态的行为管理以及趋向状态处理,通俗地说,就是本状态下要做的事情。
* 2. 以及本状态如何过渡到其他状态。
*/
public class ConcreteState1 extends State{
@Override
public void handle1() {
System.out.println("ConcreteState1下必须处理的逻辑");
}
@Override
public void handle2() {
//本状态不能处理,需要切换状态,并且委托给下一个状态去处理
System.out.println("当前状态" + this + "不能处理,切换到"+Context.STATE2);
this.mContext.setCurrentState(Context.STATE2);
this.mContext.handle2();
}
}
public class ConcreteState2 extends State{
@Override
public void handle1() {
System.out.println("当前状态" + this + "不能处理,切换到"+Context.STATE1);
this.mContext.setCurrentState(Context.STATE1);
this.mContext.handle1();
}
@Override
public void handle2() {
System.out.println("ConcreteState2下必须处理的逻辑");
}
}
环境角色:
/**
* 环境角色:定义客户端需要的接口,并且负责具体状态的切换。
*/
public class Context {
//定义所有状态
public static final State STATE1 = new ConcreteState1();
public static final State STATE2 = new ConcreteState2();
//当前状态
private State mCurrentState;
public Context() {
//初始化
STATE1.setContext(this);
STATE2.setContext(this);
this.mCurrentState = STATE1;
}
public State getCurrentState() {
return this.mCurrentState;
}
public void setCurrentState(State state) {
this.mCurrentState = state;
}
//行为委托给State去处理
public void handle1() {
this.mCurrentState.handle1();
}
public void handle2() {
this.mCurrentState.handle2();
}
}
场景类:
public class Client {
public static void main(String[] args) {
Context context = new Context();
System.out.println("当前状态:" + context.getCurrentState());
context.handle1();
System.out.println("当前状态:" + context.getCurrentState());
context.handle2();
System.out.println("当前状态:" + context.getCurrentState());
}
}
运行结果:
当前状态:ConcreteState1
ConcreteState1下必须处理的逻辑
当前状态:ConcreteState1
当前状态ConcreteState1不能处理,切换到ConcreteState2
ConcreteState2下必须处理的逻辑
当前状态:ConcreteState2
4. 优点
- 结构清晰。避免了过多的switch...case或者if...else语句的使用,避免了程序的复杂性,提高系统的可维护性。
- 遵循设计原则。很好地体现了开闭原则和单一职责原则,每个状态都是一个子类,需要要增加状态就要增加子类,你要修改状态,你只修改一个子类就可以了。
- 封装性非常好。这也是状态模式的基本要求,状态变换放置到类的内部来实现,外部的调用不用知道类内部如何实现状态和行为的变换。
5. 缺点
- 状态模式的缺点是状态过多的时候,状态子类会太多,也就是类膨胀。
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