状态模式:用于解决系统中复杂对象的状态转换
以及不同状态下行为的封装问题
当系统中某个对象存在多个状态,这些状态之间可以进行转换,而且对象在不同状态下行为不相同时可以使用状态模式。
状态模式将一个对象的状态从该对象中分离出来,封装到专门的状态类中。
1、Context(环境类)
在环境类中维护一个抽象状态类State的实例
//银行账户:环境类,环境类又称为上下文类,它是拥有多种状态的对象。在环境类中维护一个抽象状态类State的实例
class Account {
var state: AccountState? //维持一个对抽象状态对象的引用
var owner: String
var balance: Double = 0
init(owner: String, initial: Double) {
self.owner = owner
self.state = NormalState.init(acc: self)
print("\(self.owner)开户,初始金额为\(initial)");
print("-------------------")
}
func deposit(amout: Double) {
self.state?.deposit(amount: amout)
print("现在余额为\(self.balance),账户状态为:\(String(describing: self.state!))")
print("-------------------")
}
func withdraw(amout: Double) {
self.state?.withdraw(amount: amout)
print("现在余额为\(self.balance),账户状态为:\(String(describing: self.state!))")
print("-------------------")
}
func computeInterest() {
self.state?.computeInterest()
}
}
2、State(抽象状态类)
作用:用于定义一个接口以封装与环境类的一个特定状态相关的行为,在抽象状态类中声明了各种不同状态对应的方法,而在其子类中实现类这些方法
状态之间的转换,通常有两种实现方式:(本示例使用了方式2)
1、统一有环境内来负责状态之间的转换,此时,环境类还充当的状态管理器(state manager)
角色
2、由具体状态类来负责状态之间的转换,此时,状态类与环境类存在依赖或关联关系,因为状态类需要访问环境类中的属性值。
为了避免循环引用,在AccountState中引用的Account类型需要添加
weak
。详细可参考swift中解决循环引用的三种方法
//抽象状态类
class AccountState {
weak var acc: Account?
init(acc: Account) {
self.acc = acc
}
func deposit(amount: Double) {
self.acc?.balance += amount
self.stateCheck()
}
func withdraw(amount: Double) {
self.acc?.balance -= amount
self.stateCheck()
}
func computeInterest() {
print("正常状态,无须支付利息!")
}
//状态转换
func stateCheck() {
guard let account = self.acc else {
return
}
if account.balance > 0.0 {
account.state = NormalState.init(acc: account)
} else if account.balance > -2000.0 && account.balance <= 0.0 {
account.state = OverdraftState.init(acc: account)
} else if account.balance == -2000.0 {
account.state = RestrictedState.init(acc: account)
} else if account.balance < -2000.0 {
print("操作受限!")
}
}
}
3、ConcreteState(具体状态类)
class NormalState: AccountState {
}
//透支状态:具体状态类
class OverdraftState: AccountState {
override func computeInterest() {
print("计算利息!")
}
}
//受限状态:具体状态类
class RestrictedState: AccountState {
override func withdraw(amount: Double) {
print("帐号受限,取款失败")
}
override func computeInterest() {
print("计算利息!")
}
}
测试代码
print("/*********** 状态模式 State ***********/")
let acc = Account.init(owner: "段誉", initial: 0.0)
let state = NormalState.init(acc: acc)
acc.state = state
acc.deposit(amout: 1000)
acc.withdraw(amout: 2000)
acc.deposit(amout: 3000)
acc.withdraw(amout: 4000)
acc.withdraw(amout: 1000)
acc.computeInterest()
共享状态
如果希望在系统中实现多个环境对象共享一个或多个状态对象,需要将这些状态对象定义为环境类的静态成员对象
class Switch {
//定义静态成员对象
static var state: State = OnState.init()
var name: String
init(name: String) {
self.name = name
Switch.state = OnState.init()
}
func on() {
print("\(self.name)")
Switch.state.on(s: self)
}
func off() {
print("\(self.name)")
Switch.state.off(s: self)
}
}
protocol State {
func on(s: Switch)
func off(s: Switch)
}
class OnState: State {
func on(s: Switch) {
print("已经打开!")
}
func off(s: Switch) {
print("关闭!")
Switch.state = OffState.init()
}
}
class OffState: State {
func on(s: Switch) {
print("打开!")
Switch.state = OnState.init()
}
func off(s: Switch) {
print("已经关闭!")
}
}
static作用:
1、被static修饰的局部变量,延长生命周期至整个应用程序结束
2、被static修饰的局部变量,只会分配一次内存。程序一运行就会给static变量分配内存