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状态模式

2024-11-03 21:40:39   205人阅读

　　1.定义

　　　　允许一个对象在其内部状态改变时改变它的行为，对象看起来似乎修改了它的类。例如：在一个停车场

　　有很多的停车位，停车位有三种状态，分别是忙碌，空闲，维护。如果不使用状态模式的话，那么状态的改

　　是停车位去维护，这样的话不符合单一自责原则，停车位的职责过重，而且如果新增状态要修改停车位的代

　　码，也违背了开闭原则。正确的做法是将状态抽象出来，停车位的状态改变让具体的状态类去维护，这样的

　　话就更加具有灵活性。

　　2.模式结构

　　技术分享

　　（1）多状态类：ParkingSeat

　　（2）抽象状态：ParkingSeatState

　　（3）具体状态类：BusyParkingSeatState（忙碌）FreeParkingSeatState（空闲）MaintainParkingSeatState（维护）

　　3.代码

　　（1）ParkingSeat.java

技术分享 
package com.uptowncat.state;

/**
 * 停车位
 * 
 * @author Administrator
 * 
 */
public class ParkingSeat {
    private int id;
    private String sequenceNum;
    private ParkingSeatState state;

    public int getId() {
        return id;
    }

    public void setId(int id) {
        this.id = id;
    }

    public String getSequenceNum() {
        return sequenceNum;
    }

    public void setSequenceNum(String sequenceNum) {
        this.sequenceNum = sequenceNum;
    }

    public ParkingSeatState getState() {
        return state;
    }

    public void setState(ParkingSeatState state) {
        this.state = state;
    }

    public ParkingSeat(int id, String sequenceNum, ParkingSeatState state) {
        super();
        this.id = id;
        this.sequenceNum = sequenceNum;
        this.state = state;
    }
    /**
     * 状态转换：0 busy, 1 free, 2 maintain
     * @param stateNum
     */
    public void change(int stateNum) {
        state.change(stateNum);
    }
}
ParkingSeat.java

　　（2）ParkingSeatState.java

技术分享 
package com.uptowncat.state;
/**
 * 抽象的停车位状态
 * @author Administrator
 *
 */
public abstract class ParkingSeatState {
    
    protected String name;
    protected ParkingSeat seat;

    public void change(int stateNum) {
        // TODO Auto-generated method stub
        check(stateNum);
    }
    
    public abstract void check(int stateNum);

    public ParkingSeatState(String name, ParkingSeat seat) {
        super();
        this.name = name;
        this.seat = seat;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public ParkingSeat getSeat() {
        return seat;
    }

    public void setSeat(ParkingSeat seat) {
        this.seat = seat;
    }
    
    
    
    
}
ParkingSeatState.java

　　（3）FreeParkingSeatState.java

技术分享 
package com.uptowncat.state;
/**
 * 空闲状态
 * @author Administrator
 *
 */
public class FreeParkingSeatState extends ParkingSeatState {

    public FreeParkingSeatState(String name, ParkingSeat seat) {
        super(name, seat);
        // TODO Auto-generated constructor stub
    }

    @Override
    public void check(int stateNum) {
        // TODO Auto-generated method stub
        if(stateNum == 0) {
            ParkingSeatState busyState = new BusyParkingSeatState("busy", seat);
            seat.setState(busyState);
        }else {
            if(stateNum == 2) {
                ParkingSeatState maintainState = new MaintainParkingSeatState("maintain", seat);
                seat.setState(maintainState);
            }
        }
    }

}
FreeParkingSeatState.java

　　（4）BusyParkingSeatState.java

技术分享 
package com.uptowncat.state;
/**
 * 忙碌状态
 * @author Administrator
 *
 */
public class BusyParkingSeatState extends ParkingSeatState {

    public BusyParkingSeatState(String name, ParkingSeat seat) {
        super(name, seat);
        // TODO Auto-generated constructor stub
    }

    @Override
    public void check(int stateNum) {
        // TODO Auto-generated method stub
        if(stateNum == 1) {
            ParkingSeatState freeState = new FreeParkingSeatState("free", seat);
            seat.setState(freeState);
        }else {
            if(stateNum == 2) {
                ParkingSeatState maintainState = new MaintainParkingSeatState("maintain", seat);
                seat.setState(maintainState);
            }
        }
    }

}
BusyParkingSeatState.java

　　（5）MaintainParkingSeatState.java

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package com.uptowncat.state;
/**
 * 维护状态
 * @author Administrator
 *
 */
public class MaintainParkingSeatState extends ParkingSeatState{

    public MaintainParkingSeatState(String name, ParkingSeat seat) {
        super(name, seat);
        // TODO Auto-generated constructor stub
    }

    @Override
    public void check(int stateNum) {
        // TODO Auto-generated method stub
        if(stateNum == 1){
            ParkingSeatState freeState = new FreeParkingSeatState("free", seat);
            seat.setState(freeState);
        }else {
            if(stateNum == 0) {
                try {
                    throw new Exception("维护状态不能直接变为忙碌状态！");
                } catch (Exception e) {
                    // TODO Auto-generated catch block
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }
    
    

}
MaintainParkingSeatState.java

　　（6）Client.java

技术分享 
package com.uptowncat.state;

import org.junit.Test;
/**
 * 单元测试
 * @author Administrator
 *
 */
public class Client {
    @Test
    public void test() {
        ParkingSeat parkingSeat = new ParkingSeat(1, "seat A", null);
        ParkingSeatState freeState = new FreeParkingSeatState("free", parkingSeat);
        parkingSeat.setState(freeState);
        System.out.println("初始状态是：");
        print(parkingSeat);
        parkingSeat.change(0);
        print(parkingSeat);
        parkingSeat.change(2);
        print(parkingSeat);
        parkingSeat.change(0);
        print(parkingSeat);
    }
    
    public void print(ParkingSeat parkingSeat) {
        System.out.println(parkingSeat.getSequenceNum() + " 的状态是： " + parkingSeat.getState().getName());
        System.out.println("--------------------------------------");
    }
}
Client.java

　　4.优缺点

　　　　优点：

　　　　　　（1）封装了转换规则，具有多状态的对象当状态发生改变时能够自动切换状态

　　　　　　（2）枚举可能的状态，但要确定状态的种类

　　　　　　（3）能够方便地新增新的状态，只需要改变对象状态就可以改变对象的行为

　　　　　　（4）可以避免使用庞大的if...else语句块去改变状态

　　　　　　（5）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：

　　　　　　（1）状态模式的使用必然会增加系统中类和对象的个数，在一定程度上会增加系统的复杂度

　　　　　　（2）状态模式的实现较为复杂，如果使用不恰当会造成程序结构和代码混乱

　　　　　　（3）状态模式对”开闭原则“支持并不太好，新增状态类时可能要适当地修改原有的状态类的转换逻辑

 

 

　　　　Practice makes perfect!

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