Java设计模式--状态模式

状态模式(别名：状态对象)

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。

State Pattern(Another Name: Object for States)

Allow an object to alert its behavior when its internal state changes. The object will appear to change its class.

类图

模式的结构与使用

状态模式的结构中包括三种角色。

• 环境（Context）：环境是一个类，该类含有抽象状态（State）声明的变量，可以引用任何具体状态类的实例。用户对该环境（Context）类的实例在某种状态下的行为感兴趣。
• 抽象状态（State）：抽象状态是一个接口或抽象类。抽象状态中定义了与环境（Context）的一个特定状态相关的如果个方法。
• 具体状态（Concrete State）：具体状态是实现（扩展）抽象状态（抽象类）的类。

简单的例子

State的接口类TemperatureState.java

package State;

public interface TemperatureState {
	public void showTemperature();
}

Context环境类Thermometer.java

package State;

public class Thermometer {
	TemperatureState state;

	public void showMessage() {
		System.out.println("*************");
		state.showTemperature();
		System.out.println("*************");
	}

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

ConcreteState的实现类LowState.java

package State;

public class LowState implements TemperatureState {
	double n = 0;

	public LowState(double n) {
		if (n < 0) {
			this.n = n;
		}
	}

	@Override
	public void showTemperature() {
		System.out.println("现在的温度是" + n + "属于低温度");
	}
}

ConcreteState的实现类MiddleState.java

package State;

public class MiddleState implements TemperatureState {

	double n = 15;

	public MiddleState(double n) {
		if (n > 0 && n < 26) {
			this.n = n;
		}
	}

	@Override
	public void showTemperature() {
		System.out.println("现在的温度是" + n + "属于正常温度");
	}
}

ConcreteState的实现类HighState..java

package State;

public class HighState implements TemperatureState {

	double n = 39;

	public HighState(double n) {
		if (n > 26) {
			this.n = n;
		}
	}

	@Override
	public void showTemperature() {
		System.out.println("现在的温度是" + n + "属于高温");
	}
}

测试类Application.java

package State;

public class Application {

	public static void main(String[] args) {
		TemperatureState state = new LowState(-12);
		Thermometer thermometer = new Thermometer();
		thermometer.setState(state);
		thermometer.showMessage();
		state = new MiddleState(15);
		thermometer.setState(state);
		thermometer.showMessage();
		state = new HighState(40);
		thermometer.setState(state);
		thermometer.showMessage();
	}
}

状态模式的优点

• 使用一个类封装对象的一种状态，很容易增加新的状态。
• 在状态模式中，环境（Context）中不必出现大量的条件判断语句。环境（Context）实例所呈现的状态变得更加清晰、容易理解。
• 使用状态模式可以让用户程序很方便地切换环境（Context）实例的状态。
• 使用状态模式不会让环境（Context）的实例中出现内部状态不一致的情况。
• 当状态对象没有实例变量时，环境（Context）的各个实例可以共享一个状态对象。

适用状态模式的情景

• 一个对象的行为依赖于它的状态，并且它必须在运行时根据状态改变它的行为。
• 需要编写大量的条件分支语句来决定一个操作的行为，而且这些条件恰好表示对象的一种状态。

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