小谈设计模式（17）—状态模式

青旅半醒 2023-10-16 17:40 29阅读 0赞

#### 小谈设计模式（17）—状态模式 ####

*  专栏介绍
 *   *  专栏地址
     *  专栏介绍
 *  状态模式
 *   *  关键角色
     *   *  上下文(Context)
         *  抽象状态(State)
         *  具体状态(Concrete State)
     *  核心思想
     *  Java程序实现
     *   *  首先，我们定义一个抽象状态类 State，其中包含一个处理请求的方法 handleRequest()：
         *  然后，我们创建两个具体状态类 ConcreteStateA 和 ConcreteStateB，它们分别实现了抽象状态类 State：
         *  接下来，我们创建一个上下文类 Context，其中包含一个指向当前状态的引用，并提供了一个方法 setState() 用于切换状态和一个方法 request() 用于处理请求：
         *  最后，我们可以在客户端代码中使用上下文类来测试状态模式的效果：
         *  输出结果
         *  分析
     *  优缺点分析
     *   *  优点
         *  1
         *  2
         *  3
         *  缺点
         *  1
         *  2
     *  总结

## 专栏介绍 ##

### 专栏地址 ###

[link][]

### 专栏介绍 ###

主要对目前市面上常见的23种设计模式进行逐一分析和总结，希望有兴趣的小伙伴们可以看一下，会持续更新的。希望各位可以监督我，我们一起学习进步，加油，各位。  
![在这里插入图片描述][e5327429ed0143388bc0e1a894d4bca2.png]

## 状态模式 ##

状态模式是一种行为型设计模式，它允许一个对象在内部状态发生变化时改变其行为。状态模式将对象的行为封装在不同的状态类中，通过改变对象的状态来改变其行为。  
![在这里插入图片描述][ac76ff91b8fd4c7f9cd0ed21de5466d1.png]

### 关键角色 ###

#### 上下文(Context) ####

上下文是一个包含状态的对象，它定义了客户端与状态对象的交互接口。上下文中维护了一个指向当前状态的引用，并且在运行时可以切换到不同的状态。上下文将客户端请求委派给当前状态对象处理。

#### 抽象状态(State) ####

抽象状态是一个接口或抽象类，它定义了状态对象的通用行为。具体状态类需要实现这个接口或继承这个抽象类，并且根据具体的状态来实现相应的行为。

#### 具体状态(Concrete State) ####

具体状态是实现抽象状态的具体类。每个具体状态类都代表了上下文在特定状态下的行为。具体状态类负责处理上下文的请求，并在需要时切换到其他状态。  
![在这里插入图片描述][d625e462823c4948aca032479868b98f.png]

### 核心思想 ###

将状态的判断和状态的行为分离，使得状态的变化不影响行为的变化。通过将状态的行为封装在具体状态类中，可以方便地添加新的状态或修改现有状态的行为，同时也避免了状态判断的复杂性。  
![在这里插入图片描述][6e9fd6b39a0146c09f4c9c7aa2f15daf.png]

### Java程序实现 ###

#### 首先，我们定义一个抽象状态类 State，其中包含一个处理请求的方法 handleRequest()： ####

public abstract class State {
        
        public abstract void handleRequest();
    }

#### 然后，我们创建两个具体状态类 ConcreteStateA 和 ConcreteStateB，它们分别实现了抽象状态类 State： ####

public class ConcreteStateA extends State {
        
        @Override
        public void handleRequest() {
        
            System.out.println("处理请求，当前状态为A");
        }
    }
    
    public class ConcreteStateB extends State {
        
        @Override
        public void handleRequest() {
        
            System.out.println("处理请求，当前状态为B");
        }
    }

#### 接下来，我们创建一个上下文类 Context，其中包含一个指向当前状态的引用，并提供了一个方法 setState() 用于切换状态和一个方法 request() 用于处理请求： ####

public class Context {
        
        private State currentState;
    
        public Context() {
        
            // 初始化为初始状态
            currentState = new ConcreteStateA();
        }
    
        public void setState(State state) {
        
            currentState = state;
        }
    
        public void request() {
        
            currentState.handleRequest();
        }
    }

#### 最后，我们可以在客户端代码中使用上下文类来测试状态模式的效果： ####

public class Client {
        
        public static void main(String[] args) {
        
            Context context = new Context();
    
            // 处理请求，当前状态为A
            context.request();
    
            // 切换状态为B
            context.setState(new ConcreteStateB());
    
            // 处理请求，当前状态为B
            context.request();
        }
    }

#### 输出结果 ####

处理请求，当前状态为A
    处理请求，当前状态为B

#### 分析 ####

在上述示例中，我们通过状态模式实现了一个简单的上下文对象 Context，它可以根据不同的状态来处理请求。通过切换状态，上下文对象可以改变其行为。这样，我们可以方便地添加新的状态类或修改现有状态的行为，而不需要修改客户端代码。  
![在这里插入图片描述][1a373cc955284585b4665e2bfc8ebd23.png]

### 优缺点分析 ###

#### 优点 ####

#### 1 ####

通过将状态的行为封装在具体状态类中，可以使得状态的变化对客户端透明，客户端只需要与上下文进行交互，不需要关心具体的状态。

#### 2 ####

增加新的状态类相对容易，符合开闭原则，不需要修改现有的代码。

#### 3 ####

将状态的行为集中到具体状态类中，使得代码更加清晰，易于维护和扩展。

#### 缺点 ####

#### 1 ####

当状态的行为比较少或简单时，使用状态模式可能会导致类的数量增加，增加了代码的复杂性。

#### 2 ####

如果状态之间存在相互转换的复杂逻辑，可能需要引入其他模式来处理状态之间的转换。  
![在这里插入图片描述][fbe8e0d877924824a6237e14d63dc5c4.png]

### 总结 ###

状态模式是一种通过将状态的行为封装在具体状态类中，使得状态的变化不影响行为的设计模式。它可以使代码更加清晰、易于维护和扩展，适用于状态变化较多且状态之间的行为差异较大的场景。

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