状态模式 State Pattern
- 定义：运行对象内部因为
状态发生改变时，改变其行为操作。 - 主要解决：对象的行为依赖于它的状态（属性），并且可以根据它的状态改变而改变它的相关行为。
- 使用场景： 代码中包含大量与对象状态有关的(if-else、switch-case)条件语句。（依赖于状态）
- 如何使用：将各种具体的状态类抽象出来。
- 生活例子：投币夹娃娃机；
- 在Android中的例子：WiFi的开关；登录系统；
- 注意事项：在行为受状态约束的时候使用状态模式，而且状态不超过 5 个。
优点
- 封装了转换规则。
- 枚举可能的状态，在枚举状态之前需要确定状态种类。
- 将所有与某个状态有关的行为放到一个类中，并且可以方便地增加新的状态，只需要改变对象状态即可改变对象的行为。
- 允许状态转换逻辑与状态对象合成一体，而不是某一个巨大的条件语句块。
- 可以让多个环境对象共享一个状态对象，从而减少系统中对象的个数。
缺点
- 状态模式的使用必然会增加系统类和对象的个数。
- 状态模式的结构与实现都较为复杂，如果使用不当将导致程序结构和代码的混乱。
- 状态模式对”开闭原则”的支持并不太好，对于可以切换状态的状态模式，增加新的状态类需要修改那些负责状态转换的源代码。
状态层级关系
在状态模式中的几种状态，肯定是不能随意切换的，好比当用户登录了，才能运行注销，所以在状态之间需要一个转换规则来控制，这个转换规则就是所谓得状态层级关系。
实例代码
定义一个用户状态接口
public interface UserState {
// 转发
public void forward(String string);
// 评论
public void comment(String string);
// 点赞
public void giveLike(String string);
// 发博客
public void sendWord(String string);
}
实现两个用户状态类
/**
* 实现用户状态类——登录状态
*/
public class LoginState implements UserAction {
@Override
public void forward(String string) {
System.out.println("转发文章" + string);
}
@Override
public void comment(String string) {
System.out.println("评论文章" + string);
}
@Override
public void giveLike(String string) {
System.out.println("点赞文章" + string);
}
@Override
public void sendWord(String string) {
System.out.println("发博客" + string);
}
}
/**
* 实现用户状态类——注销状态
*/
public class LogoutState implements UserAction {
@Override
public void forward(String string) {
System.out.println("尚未登录，无法转发，请登录！");
}
@Override
public void comment(String string) {
System.out.println("尚未登录，无法评论，请登录！");
}
@Override
public void giveLike(String string) {
System.out.println("尚未登录，无法点赞，请登录！");
}
@Override
public void sendWord(String string) {
System.out.println("尚未登录，无法发博客，请登录！");
}
}
定义一个Context类
public class LoginController implements ClientLoginState {
private UserState mUserState;
public void setUserAction(UserState userAction) {
mUserState = userAction;
}
@Override
public void login() {
setUserAction(new LoginState());
System.out.println("登录了！");
}
@Override
public void logout() {
setUserAction(new LogoutState());
System.out.println("注销了！");
}
public void forward(String str) {
mUserState.forward(str);
}
public void comment(String str) {
mUserState.comment(str);
}
public void giveLike(String str) {
mUserState.giveLike(str);
}
public void sendWord(String str) {
mUserState.sendWord(str);
}
}
// 定义用户登录状态接口
public interface ClientLoginState {
public void login();
public void logout();
}
实现客户端类
public class Client {
public static void main(String[] args) {
LoginController loginController = new LoginController();
// 用户已登录
loginController.login();
loginController.forward("人民日报");
loginController.giveLike("人民日报");
loginController.comment("人民日报");
// 用户在注销之后
loginController.logout();
loginController.forward("人民日报");
loginController.giveLike("人民日报");
loginController.comment("人民日报");
}
}
结果
登录了！ 转发文章人民日报 点赞文章人民日报 评论文章人民日报 注销了！ 尚未登录，无法转发，请登录！ 尚未登录，无法点赞，请登录！ 尚未登录，无法评论，请登录！
参考 uml
总结
- 可以发现，这种设计下，Client根本不需要清楚状态的改变，它只用调用状态的方法就行。状态的改变是在状态内部发生的。这就是“状态模式”。
- 如果此时再增加一种状态，Client不需要做任何改变，我们只需要再增加一个状态类，然后在相关的状态类方法里面增加转换的过程即可。