设计模式-状态模式

2019年3月3日 315次阅读 来源: 设计模式

定义

状态模式（State），当一个对象的内部状态改变时允许改变其行为，这个对象看起来像是改变了其类。

类图

《设计模式-状态模式》

  • Context：环境，上下文，其实就是状态管理者，隐藏了状态之间转换的细节，是客户端与各个状态的中间人。request（）方法是客户端调用的，
  • State：抽象状态，定义了状态的处理抽象方法handle()，各个具体状态需要实现它。
  • ConcreteState：具体状态，实现了状态的公共方法，且包含了状态转换的判断。

经典源码

状态管理者

public class Context {
    //持有一个State类型的对象实例
    private State state;

    public void setState(State state) {
        this.state = state;
    }
    /**
     * 客户端调用
     */
    public void request(String sampleParameter) {
        //转调state来处理
        state.handle(sampleParameter);
    }
}

抽象状态

public interface State {
    /**
     * 状态对应的处理
     */
    public void handle(String sampleParameter);
}

具体状态A

public class ConcreteStateA implements State {

    @Override
    public void handle(String sampleParameter) {
        
        System.out.println("ConcreteStateA handle ：" + sampleParameter);
    }

}

具体状态B

public class ConcreteStateB implements State {

    @Override
    public void handle(String sampleParameter) {
        
        System.out.println("ConcreteStateB handle ：" + sampleParameter);
    }

}
客户端调用方
public class Client {

    public static void main(String[] args){
        //创建状态
        State state = new ConcreteStateB();
        //创建环境
        Context context = new Context();
        //将状态设置到环境中
        context.setState(state);
        //请求
        context.request("test");
    }
}

实际案例

背景

小A正在召唤师峡谷厮杀，他玩的是卡特，买了一本杀人书。随着游戏时间的进行，小A杀的人越来越多，且自己都没死过，游戏中不断传来“XXX暴走了”、“XXX主宰了比赛”、“XXX接近神了”。最终小A以12杀0死的完美战绩结束了比赛，脑海中刚才的捷报声还在不停环绕在他的耳边，他就想这不就是状态模式，随后打开IDE开始复现刚才的过程。

结构

环境类

package com.jo.state;

/**
 * @author Jo
 * @date 2018/1/17
 */
public class LolContext {
    /**
     * 当前杀人状态
     */
    private KillState killState;

    /**
     * 当前杀人数
     */
    private Integer killNum = 0;

    public LolContext() {
        killState = new Normal();
    }

    public Integer getKillNum() {
        return killNum;
    }

    public LolContext setKillState(KillState killState) {
        this.killState = killState;
        return this;
    }

    /**
     * 杀人方法，
     */
    public void kill(){
        killNum += 1;
        killState.kill(this);
        System.out.println("当前击杀数" + killNum);
        System.out.println();
    }
}

抽象杀人状态

public interface KillState {
    /**
     * 抽象杀人方法
     * @param lolContext
     */
    void kill(LolContext lolContext);
}

普通击杀

public class Normal implements KillState {
    @Override
    public void kill(LolContext lolContext) {
        System.out.println("你杀了一个人");
        //杀了2个人的时候转换状态
        if (lolContext.getKillNum() > 1){
            lolContext.setKillState(new KillingSpring());
        }
    }
}

大杀特杀

public class KillingSpring implements KillState {
    @Override
    public void kill(LolContext lolContext) {
        System.out.println("你正在大杀特杀");
        lolContext.setKillState(new Rampage());
    }
}

接近暴走

public class Rampage implements KillState {
    @Override
    public void kill(LolContext lolContext) {
        System.out.println("你已经接近暴走了");
        lolContext.setKillState(new Unstoppable());
    }
}

无人可挡

public class Unstoppable implements KillState {
    @Override
    public void kill(LolContext lolContext) {
        System.out.println("你已经无人可挡了");
        lolContext.setKillState(new Dominating());
    }
}

、
、
、
、
超神

public class Legendary implements KillState {
    @Override
    public void kill(LolContext lolContext) {
        System.out.println("你已经超神了");
    }
}

客户端调用

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        LolContext lolContext = new LolContext();
        for (int i = 0; i < 13; i++) {
            lolContext.kill();
        }
    }
}

运行结果
《设计模式-状态模式》

客户端只负责调用LolContext的kill方法，其余一概不知，内部便会随着杀人数的增长打印不同的通知。而LolContext中也没有复杂，一大串的if else switch case，状态的转移在各自的具体状态中，如果需要修改部分逻辑只需要改对应的状态，而不需要改原本在一起的if else，大大减少了隐患的发生率，从而不会发生牵一发而动全身的结果。

适用场景

状态模式的优点是解除了程序的耦合度，采用子类的方式去除了烦琐容易出错的if else，但反而带来的是类的数据增多。如果你要实现的功能状态不多，且功能简单，那不推荐使用状态模式，不然会徒增程序的复杂性。且要执行的动作有一定的复杂度，此例的kill方法是最简单的实现，实际应用中复杂度是远远大于它的。你可以想象在状态多，且复杂的动作中不使用状态模式会事怎样，if else多的眼花缭乱，上一个if和下一个else if相差几百行代码，想必这样的代码谁都不愿意碰，万一改坏了就要背锅了。

总结

状态模式和和策略模式有点相像，状态模式的状态转移是内部控制的，而策略模式是由客户端控制采用不同的策略。因此在目的和实现还是有很大的差别的。有些场景“状态”不是那么明显，需要转换成状态模式就考察使用者的功底和对业务的理解程度了，望大家都能get更多知识点，能力越来越强，个个都是架构师。

    原文作者：设计模式
    原文地址: https://segmentfault.com/a/1190000012880776
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