Java描述设计模式(21):状态模式
本文源码:GitHub·点这里 || GitEE·点这里
一、生活场景
1、场景描述
变色龙是爬行动物,是非常奇特的动物,它有适于树栖生活的种种特征和行为,身体也会随着环境的变化而变化出适应环境的颜色,非常神奇。下面基于状态模式对该变化过程进行描述。
2、代码实现
public class C01_InScene { public static void main(String[] args) { Chameleon chameleon = new Chameleon("红色","花丛环境") ; LifeContext lifeContext = new LifeContext() ; // 树叶环境 BodyColor bodyColor = new GreenColor (); lifeContext.setBodyColor(bodyColor); lifeContext.change(chameleon); // 树枝环境 bodyColor = new GrayColor() ; lifeContext.setBodyColor(bodyColor); lifeContext.change(chameleon); } } /** * 变色龙 */ class Chameleon { public String color ; public String contextDesc ; public Chameleon(String color, String contextDesc) { this.color = color; this.contextDesc = contextDesc; } } /** * 变色龙生存环境 */ class LifeContext { private BodyColor bodyColor; public void setBodyColor(BodyColor bodyColor) { this.bodyColor = bodyColor; } public void change (Chameleon chameleon){ bodyColor.change(chameleon) ; } } /** * 变色龙身体颜色抽象类 */ interface BodyColor { void change (Chameleon chameleon); } /** * 变色龙身体颜色具体类 */ class GreenColor implements BodyColor { @Override public void change(Chameleon chameleon) { System.out.println("变化前:"+chameleon.color+";"+chameleon.contextDesc); chameleon.contextDesc = "树叶环境" ; chameleon.color = "绿色" ; System.out.println("变化后:"+chameleon.color+";"+chameleon.contextDesc); } } class GrayColor implements BodyColor { @Override public void change(Chameleon chameleon) { System.out.println("变化前:"+chameleon.color+";"+chameleon.contextDesc); chameleon.contextDesc = "树枝环境" ; chameleon.color = "灰色" ; System.out.println("变化后:"+chameleon.color+";"+chameleon.contextDesc); } }
二、状态模式
1、基础概念
状态模式是对象的行为模式,状态模式允许一个对象在其内部状态改变的时候改变其行为。状态模式把对象的行为封装在不同状态的对象中,每一个状态对象都是抽象状态类的子类。意图是让一个对象在其内部状态改变的时候,其行为也随之改变。
2、模式图解
3、核心角色
- 环境角色
持有具体状态类的对象实例。这个具体状态类的实例给出此环境对象的现有状态。
- 抽象状态角色
定义一个接口,封装环境对象的状态所对应的行为。
- 具体状态角色
具体状态类实现了环境的状态所对应的行为。
4、源码实现
public class C02_State { public static void main(String[] args){ Context context = new Context(); State state = new ConcreteStateA() ; context.setState(state); context.printInfo("当前环境状态A"); state = new ConcreteStateB(); context.setState(state); context.printInfo("当前环境状态B"); } } /** * 环境角色 */ class Context { private State state; public void setState(State state) { this.state = state; } public void printInfo (String info) { state.stateInfo(info); } } /** * 抽象状态角色 */ interface State { void stateInfo (String param); } /** * 具体状态角色 */ class ConcreteStateA implements State { @Override public void stateInfo (String info) { System.out.println("ConcreteStateA:" + info); } } class ConcreteStateB implements State { @Override public void stateInfo (String info) { System.out.println("ConcreteStateB:" + info); } }
三、模式总结
- 将容易产生问题的if-else语句拆分,状态模式将每个状态的行为封装到对应的一个类中,代码有很强的可读性。
- 符合“开闭原则”,容易增删操作,管理状态。
- 会存在很多状态时。每个状态都要一个对应的类,会产生很多类,增加维
护难度。 - 应用场景:当一个事件或者对象有很多种状态,状态之间会相互转换,不同的状态有不同的行为,可以考虑使用状态模式。
四、源代码地址
GitHub·地址 https://github.com/cicadasmile/model-arithmetic-parent GitEE·地址 https://gitee.com/cicadasmile/model-arithmetic-parent
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