23种设计模式（22）java状态模式

一、概述

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，使得对象状态可以灵活变化。状态模式是一种对象行为型模式。

二、适用场景

用于解决系统中复杂对象的多种状态转换以及不同状态下行为的封装问题。简单说就是处理对象的多种状态及其相互转换。

三、UML类图

四、参与者

1）、AbstractState(抽象状态类):

在抽象状态类中定义申明了不同状态下的行为抽象方法，而由子类(不同的状态子类)中实现不同的行为操作。

2）、ConcreteState(实现具体状态下行为的状态子类):

抽象状态类的子类，每一个子类实现一个与环境类(Context)的一个状态相关的行为，每一个具体的状态类对应环境的一种具体状态，不同的具体状态其行为有所不同。

3）、Context(拥有状态对象的环境类):

拥有状态属性，因环境的多样性，它可拥有不同的状态，且在不同状态下行为也不一样。在环境类中维护一个抽象的状态实例，这个实例定义当前环境的状态(setState()方法)，而将具体的状态行为分离出来由不同的状态子类去完成。

五、用例学习

1、抽象状态类：State.java

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

2、具体状态子类A：ConcreteStateA.java

 
public class ConcreteStateA extends State { 
 
  @Override 
  public void Behavior() { 
    // 状态A 的业务行为, 及当为该状态下时，能干什么  
    // 如：手机在未欠费停机状态下, 能正常拨打电话 
    System.out.println("手机在未欠费停机状态下, 能正常拨打电话"); 
  } 
 
}

3、具体状态子类B：ConcreteStateB.java

 
public class ConcreteStateB extends State { 
 
  @Override 
  public void Behavior() { 
    // 状态B 的业务行为, 及当为该状态下时，能干什么 
    // 如：手机在欠费停机状态下, 不 能拨打电话 
    System.out.println("手机在欠费停机状态下, 不能拨打电话"); 
  } 
 
}

4、拥有状态对象的环境类：Context.java

 
public class Context { 
  // 维护一个抽象状态对象的引用 
  private State state; 
   
   
  private double bill; 
   
   
  public void Handle(){ 
    checkState(); 
    state.Behavior(); 
  } 
   
   
   
  private void checkState(){ 
    if(bill >= 0.00){ 
      setState(new ConcreteStateA()); 
    } else { 
      setState(new ConcreteStateB()); 
    } 
  } 
   
   
   
  private void setState(State state){ 
    this.state = state; 
  } 
 
 
  public double getBill() { 
    return bill; 
  } 
 
  public void setBill(double bill) { 
    this.bill = bill; 
  } 
}

5、测试客户端调用类：Client.java

public class Client { 
 
  public static void main(String[] args) { 
    Context context = new Context(); 
    context.setBill(5.50); 
    System.out.println("当前话费余额：" + context.getBill() + "$"); 
    context.Handle(); 
     
    context.setBill(-1.50); 
    System.out.println("当前话费余额：" + context.getBill() + "$"); 
    context.Handle(); 
     
    context.setBill(50.00); 
    System.out.println("当前话费余额：" + context.getBill() + "$"); 
    context.Handle(); 
  } 
}

6、程序运行结果：

当前话费余额：5.5$
手机在未欠费停机状态下, 能正常拨打电话
当前话费余额：-1.5$
手机在欠费停机状态下, 不能拨打电话
当前话费余额：50.0$
手机在未欠费停机状态下, 能正常拨打电话

六、扩展

状态模式中关于状态的切换有两种不同的实现方式

方式一：状态的改变/切换在环境类中实现。如上面的用例代码Context类中的checkState()方法。

 
  private void checkState(){ 
    if(bill >= 0.00){ 
      setState(new ConcreteStateA()); 
    } else { 
      setState(new ConcreteStateB()); 
    } 
  }

方式二：状态的改变/切换在具体的状态子类中实现。

实现步骤如下：

1）、在环境类Context类中初始化一个状态实例对象，并将环境Context对象作为子类状态的构造参数传递到具体的状态子类实例中。

如在Context.java类中

// 设置初始状态 
this.state = new ConcreteStateA(this);

2）、在具体的子类状态类中根据构造进来的context对象，通过调用context对象的属性值进行业务逻辑判断进行状态的检查和切换。

如在具体的状态子类ConcreteStateA.java类中：

 
public class ConcreteStateA extends State { 
  private Context ctx; 
   
  public ConcreteStateA(Context context){ 
    ctx = context; 
  } 
   
  @Override 
  public void Behavior() { 
    // 状态A 的业务行为, 及当为该状态下时，能干什么  
    // 如：手机在未欠费停机状态下, 能正常拨打电话 
    System.out.println("手机在未欠费停机状态下, 能正常拨打电话"); 
    checkState(); 
     
  } 
 
   
  private void checkState(){ 
    if (ctx.getBill() < 0.00) { 
      ctx.setState(new ConcreteStateB(ctx)); 
    } 
  } 
}

以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持考高分网。

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