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策略模式和状态模式是极其相似的两种设计模式
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在不使用状态模式前, 状态的转换需要通过多个if或者switch完成(这种做法叫做程序状态机PSM)
GumballMachine.java
public class GumballMachine { final static int SOLD_OUT = 0; final static int NO_QUARTER = 1; final static int HAS_QUARTER = 2; final static int SOLD = 3; int state = SOLD_OUT; int count = 0; public GumballMachine(int count) { this.count = count; if (count > 0) { state = NO_QUARTER; } } public void insertQuarter() { if (state == HAS_QUARTER) { System.out.println("You can't insert another quarter"); } else if (state == NO_QUARTER) { state = HAS_QUARTER; System.out.println("You inserted a quarter"); } else if (state == SOLD_OUT) { System.out.println("You can't insert a quarter, the machine is sold out"); } else if (state == SOLD) { System.out.println("Please wait, we're already giving you a gumball"); } } public void ejectQuarter() { if (state == HAS_QUARTER) { System.out.println("Quarter returned"); state = NO_QUARTER; } else if (state == NO_QUARTER) { System.out.println("You haven't inserted a quarter"); } else if (state == SOLD) { System.out.println("Sorry, you already turned the crank"); } else if (state == SOLD_OUT) { System.out.println("You can't eject, you haven't inserted a quarter yet"); } } ... }另外如果需要添加新的状态, 需要在现有的方法中增加很多新的代码, 容易出现问题
(2) 状态模式会将每个状态封装成一个类的对象, 在进行状态转换时, 不再用if进行判断, 而是在状态对象内部进行转换
State.java
public interface State { void insertQuarter(); void ejectQuarter(); void turnCrank(); void dispense(); void refill(); }State是一个接口, 它定义了几个状态转换方法
GumballMachine.java
public class GumballMachine { private State soldOutState; private State noQuarterState; private State hasQuarterState; private State soldState; private State state; private int count = 0; public GumballMachine(int numberGumballs) { soldOutState = new SoldOutState(this); noQuarterState = new NoQuarterState(this); hasQuarterState = new HasQuarterState(this); soldState = new SoldState(this); this.count = numberGumballs; if (numberGumballs > 0) { state = noQuarterState; } else { state = soldOutState; } } public void insertQuarter() { state.insertQuarter(); } public void ejectQuarter() { state.ejectQuarter(); } public void turnCrank() { state.turnCrank(); state.dispense(); } ... }GumballMachine是一个用户, 它内部包含了几种状态, 每个状态是一个对象, 在需要进行状态转换的时候, 将状态转换的任务委托给内部的state对象
SoldState.java
public class SoldState implements State { private GumballMachine gumballMachine; public SoldState(GumballMachine gumballMachine) { this.gumballMachine = gumballMachine; } public void insertQuarter() { System.out.println("Please wait, we're already giving you a gumball"); } public void ejectQuarter() { System.out.println("Sorry, you already turned the crank"); } public void turnCrank() { System.out.println("Turning twice doesn't get you another gumball!"); } public void dispense() { gumballMachine.releaseBall(); if (gumballMachine.getCount() > 0) { gumballMachine.setState(gumballMachine.getNoQuarterState()); } else { System.out.println("Oops, out of gumballs!"); gumballMachine.setState(gumballMachine.getSoldOutState()); } } public void refill() { } public String toString() { return "dispensing a gumball"; } }SoldState是State接口的一个具体的实现类, 它实现了在需要进行状态转换的时候, 当前的状态应该如何转换;
在构造器中, SoldState关联了一个GumballMachine, 这样在某些状态转换时可以更改GumballMachine的状态, 例如gumballMachine.setState(gumballMachine.getSoldOutState());
(3) 如果GumballMachine中增加了新的状态, 那么只需要添加一种新的状态类, 然后实现它, 并且改写和新状态关联的某些状态类的某些方法即可, 这样就实现了解耦
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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
说明:
1° 外部操纵的类是__Context类__, 它包含了一些内部状态;
2° __State接口__定义了所有状态必须实现的方法;
3° 每添加一种状态, 就添加一种State的实现类;
4° 不管什么时候, 只要调用了Context的方法, 都会__委托__给内部的State对象来处理
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状态模式和策略模式的对比
(1) 两者有着相同的类图
(2) 两者的区别在于意图:
状态模式是将一群行为封装在状态对象中, 对于Context的客户在调用Context的方法时甚至不知道内部的状态对象, 因为Context采取了委托的机制, 这样在Context中就不需要进行各种条件判断了;
策略模式是客户要主动指定Context所要组合的策略对象是哪一个, 客户是很清楚它set的内部策略对象的
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前面的示例其实是将各个State进行封闭, 但这样也造成了一个问题就是各个State的实现类是有依赖的;
如果状态转换是固定的, 那么应该在Context类中决定状态转换的流向;
如果转换是动态的, 那么应该放在各个State实现类中。
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如果想让多个Context共享几个状态, 那么可以把几个State对象定义为static, 但是要注意多线程的同步问题
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