设计模式-状态模式
状态模式:当一个事物有多种状态,并且不同的状态对应有不同的逻辑行为,通过它各自的状态来改变它的行为。
(网上有一句话大概是这个意思:定义对于初学者来说没啥用,字都认识连起来就不知道是什么意思了,必须结合例子学过之后才回来理解它的定义,这样才能加深理解)
三种角色:环境,抽象状态,具体状态
环境对象中包含了状态对象,而状态中的方法会在相应的操作时,会操作环境对象。
他们之间的关系大概如下图所示:
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我们用工厂中机器工作状态来实现一下。假设一台机器,有三种状态:运行中,正常停机,维护保养。同时有两个行为:开机和停机。
那么对应到状态模式中,机器就是这个环境角色,三种状态就是状态的角色,我们通过每种状态的特点去完成机器的行为。(实现的时候,机器类和状态类是关联的,机器类中聚合了状态类,而状态类的方法中需要机器类作为参数,其中的关系需要好好理解一下,如下图)
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抽象状态:
public interface AbstractState {
void start(Machine machine);
void stop(Machine machine);
// 这个方法只是为了测试方便
String getState();
}
先声明三种状态(实现了AbstractState接口),先不实现具体逻辑,因为实现需要用到机器类:
RunningState
StopingState
MaintenanceState
定义机器类:
public class Machine {
// 将几种状态设置为机器的属性,为了便于各自的状态中的方法内切换其他状态使用
public static RunningState RUNNING = new RunningState();
public static StopingState STOPING = new StopingState();
public static MaintenanceState MAINTENANCE = new MaintenanceState();
// 机器当前的状态,它的行为交由状态去完成
private AbstractState state;
// 给机器一个初始化状态
public Machine(AbstractState state) {
this.state = state;
}
public AbstractState getState() {
return state;
}
// 机器切换状态
public void setState(AbstractState state) {
this.state = state;
}
// 机器的行为,由当前的状态来完成,而状态完成的时候需要机器对象作为参数,也就是这里的this
public void start(){
state.start(this);
}
public void stop(){
state.stop(this);
}
}
三种状态的具体实现:
//运行中
public class RunningState implements AbstractState{
@Override
public void start(Machine machine) {
System.out.println("机器正在运行中,无需重复启动");
}
@Override
public void stop(Machine machine) {
// 切换机器的状态为停机状态
machine.setState(Machine.STOPING);
System.out.println("机器已经停止");
}
@Override
public String getState() {
return "running";
}
}
// 正常停机
public class StopingState implements AbstractState{
@Override
public void start(Machine machine) {
// 将机器切换为运行状态
machine.setState(Machine.RUNNING);
System.out.println("机器已经启动了");
}
@Override
public void stop(Machine machine) {
System.out.println("机器已经停止了,无需重复停止");
}
@Override
public String getState() {
return "stoping";
}
}
// 维护保养
public class MaintenanceState implements AbstractState{
@Override
public void start(Machine machine) {
System.out.println("机器正在保养维修,无法正常启动");
}
@Override
public void stop(Machine machine) {
System.out.println("机器正在保养,当前就是停机状态,无需再次停机");
}
@Override
public String getState() {
return "maintenance";
}
}
测试:
public class Client {
public static void main(String[] args) {
//给机器一个初始化状态,不同的状态对于行为的实现是不同的
// Machine machine = new Machine(new MaintenanceState());
// Machine machine = new Machine(new RunningState());
Machine machine = new Machine(new StopingState());
// 测试机器的方法
System.out.println(machine.getState().getState());
machine.stop();
System.out.println(machine.getState().getState());
machine.start();
System.out.println(machine.getState().getState());
}
}
小结一下:第一次学这个状态模式的时候看的是B站黑马的设计模式课程,老师用电梯的例子来讲述,我看了两遍才大概有点儿明白了,主要觉得绕的点在于:例子里面环境对象中聚合了状态对象,而在状态对象中有聚合了环境对象。而且我还把环境中的状态和方法老搞混。
还是觉得难懂又去网上看其他人的例子,最终自己想了一个例子试着实现一遍,然后才感觉理解多一些了。
(说到这儿,分享一个体验,学习设计模式的时候,很多时候听别人讲的时候都是懵懵懂懂,等到自己尝试着写一遍下来,就觉得似乎懂一些了,再回过头去看别人讲的,就明白的更多了,另外,感觉到难懂的时候,画图是个不错的方法)