定义
状态模式允许对象在内部状态改变时改变它的行为,对象看起来好像修改了它的类。
场景示例(电梯的运作)
UML结构
Code结构
public class Context {
// 定义出电梯的所有状态
public final static LiftState OPENNING_STATE = new OpenningState();
public final static LiftState CLOSING_STATE = new ClosingState();
public final static LiftState RUNNING_STATE = new RunningState();
public final static LiftState STOPPING_STATE = new StoppingState();
// 定义一个当前电梯状态
private LiftState liftState;
public LiftState getLiftState() {
return liftState;
}
public void setLiftState(LiftState liftState) {
this.liftState = liftState;
// 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();
}
}
public abstract class LiftState {
protected Context context;
public void setContext(Context context) {
this.context = context;
}
// 电梯门开启动作
public abstract void open();
// 电梯门关闭动作
public abstract void close();
// 电梯运行
public abstract void run();
// 电梯停止
public abstract void stop();
}
public class OpenningState extends LiftState {
// 执行打开电梯门方法
@Override
public void open() {
System.out.println("电梯门开启");
}
// 打开后还可以关闭电梯门
@Override
public void close() {
// 状态修改
super.context.setLiftState(Context.CLOSING_STATE);
// 动作委托为CLOSING_STATE执行
super.context.getLiftState().close();
}
// 门开着不能运行
@Override
public void run() {
// 什么都不做
}
// 门开着已经停止了
@Override
public void stop() {
// 什么都不做
}
}
public class ClosingState extends LiftState {
// 电梯门关了可以再开
@Override
public void open() {
// 置为敞门状态
super.context.setLiftState(Context.OPENNING_STATE);
super.context.getLiftState().open();
}
// 执行电梯门关闭方法
@Override
public void close() {
System.out.println("电梯门关闭");
}
// 电梯门关了就运行
@Override
public void run() {
super.context.setLiftState(Context.RUNNING_STATE);
super.context.getLiftState().run();
}
// 电梯门关了但没有按楼层
@Override
public void stop() {
super.context.setLiftState(Context.STOPPING_STATE);
super.context.getLiftState().stop();
}
}
public class RunningState extends LiftState {
// 运行时不能开门
@Override
public void open() {
// 什么都不做
}
// 运行时门肯定是关的
@Override
public void close() {
// 什么都不做
}
// 执行运行方法
@Override
public void run() {
System.out.println("电梯运行中");
}
// 运行后可以停止
@Override
public void stop() {
// 环境设置为停止状态
super.context.setLiftState(Context.STOPPING_STATE);
super.context.getLiftState().stop();
}
}
public class StoppingState extends LiftState {
// 停下了要开门
@Override
public void open() {
super.context.setLiftState(Context.OPENNING_STATE);
super.context.getLiftState().open();
}
// 门本来就是关着的
@Override
public void close() {
// 什么都不做
}
// 停止后可以再运行
@Override
public void run() {
super.context.setLiftState(Context.RUNNING_STATE);
super.context.getLiftState().run();
}
// 执行停止方法
@Override
public void stop() {
System.out.println("电梯停止了");
}
}
public class Client {
public static void main(String[] args) {
Context context = new Context();
// 定义初始状态为关门(共四种初始值)
context.setLiftState(new ClosingState());
context.open();
context.close();
context.run();
context.stop();
}
}
总结
优点
- 结构清晰,避免了过多的switch…case或if…else语句的使用
- 很好的体现了开闭原则和单一职责原则,想要增加状态就增加子类,想要修改状态就修改子类即可
- 封装性非常好,状态变化放置到了类的内部来实现,外部调用不需要知道类内部如何实现状态和行为的变换
缺点
- 子类会太多,也即类膨胀
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