【设计模式】状态模式(State Pattern)通俗易懂理解之我想游泳

墨蓝 2021-09-24 08:10 252阅读 0赞

**目录**

一.介绍

二.场景

三.常规实现

四.状态模式实现

1.状态抽象类

2.状态具体实现类

3.状态查看类

4.执行

五.demo代码

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## 一.介绍 ##

状态模式和策略模式很相似，也是将类的“状态”封装了起来，在执行动作时进行**自动**的转换，从而实现，类在不同状态下的同一动作显示出不同结果。它与策略模式的区别在于，这种转换是“自动”，“无意识”的。

**意图：**允许对象在内部状态发生改变时改变它的行为，对象看起来好像修改了它的类。

**主要解决：**对象的行为依赖于它的状态（属性），并且可以根据它的状态改变而改变它的相关行为。

**何时使用：**代码中包含大量与对象状态有关的条件语句。

**如何解决：**将各种具体的状态类抽象出来。

**关键代码：**通常命令模式的接口中只有一个方法。而状态模式的接口中有一个或者多个方法。而且，状态模式的实现类的方法，一般返回值，或者是改变实例变量的值。也就是说，状态模式一般和对象的状态有关。实现类的方法有不同的功能，覆盖接口中的方法。状态模式和命令模式一样，也可以用于消除 if...else 等条件选择语句。

**应用实例：** 1、打篮球的时候运动员可以有正常状态、不正常状态和超常状态。 2、曾侯乙编钟中，'钟是抽象接口','钟A'等是具体状态，'曾侯乙编钟'是具体环境（Context）。

**优点：** 1、封装了转换规则。 2、枚举可能的状态，在枚举状态之前需要确定状态种类。 3、将所有与某个状态有关的行为放到一个类中，并且可以方便地增加新的状态，只需要改变对象状态即可改变对象的行为。 4、允许状态转换逻辑与状态对象合成一体，而不是某一个巨大的条件语句块。 5、可以让多个环境对象共享一个状态对象，从而减少系统中对象的个数。

**缺点：** 1、状态模式的使用必然会增加系统类和对象的个数。 2、状态模式的结构与实现都较为复杂，如果使用不当将导致程序结构和代码的混乱。 3、状态模式对"开闭原则"的支持并不太好，对于可以切换状态的状态模式，增加新的状态类需要修改那些负责状态转换的源代码，否则无法切换到新增状态，而且修改某个状态类的行为也需修改对应类的源代码。

**使用场景：** 1、行为随状态改变而改变的场景。 2、条件、分支语句的代替者。

**注意事项：**在行为受状态约束的时候使用状态模式，而且状态不超过 5 个。

## 二.场景 ##

好朋友小明叫我出去游泳

如果生病了,就不能游泳

生病了,吃药,就会好

## 三.常规实现 ##

public class Main {
        public static void main(String[] args) {
            /**************常规实现*****************/
            int state =0;
            //游泳
            if(state==0){
                System.out.println("发烧了,不能游泳");
            }else if(state==1){
                System.out.println("身体健康,可以游泳");
            }
            //吃药
            if(state==0){
                System.out.println("吃药药了,身体倍儿棒");
            }else if(state==1){
                System.out.println("身体没毛病,不吃药");
            }
    
        }
    
    }

## 四.状态模式实现 ##

![20200527114222967.png][]

从类图中可看出,每个状态都继承了抽象状态的行为,handle是行为中的一个

假设人有两种状态

1.健康

2.发烧

假设人有三种行为

1.游泳

2.吃药

3.睡觉

任何状态下都可以睡觉,健康状态可以游泳,发烧状态可以吃药(吃药后状态会变为健康)

### 1.状态抽象类 ###

package xyz.hashdog.state;
    
    /**
     * 人的抽象状态类
     */
    abstract class PeopleState {
    
        /**
         * 游泳
         */
       abstract void swim(PeopleStateContext context);
    
        /**
         * 吃药
         */
       abstract void takePills(PeopleStateContext context);
    
        /**
         * 睡觉
         */
       public void sleep(PeopleStateContext context){
           System.out.println("睡觉");
       }
    }

### 2.状态具体实现类 ###

package xyz.hashdog.state;
    
    /**
     * 健康状态
     */
    public class HealthyPeopleState extends PeopleState {
        @Override
        void swim(PeopleStateContext context) {
            System.out.println("身体健康,可以游泳");
        }
    
        @Override
        void takePills(PeopleStateContext context) {
            System.out.println("身体没毛病,不吃药");
        }
    
        @Override
        public String toString() {
            return "健康状态";
        }
    }

package xyz.hashdog.state;
    
    /**
     * 发烧状态
     */
    public class FeverPeopleState extends PeopleState {
        @Override
        void swim(PeopleStateContext context) {
            System.out.println("发烧了,不能游泳");
        }
    
        @Override
        void takePills(PeopleStateContext context) {
            System.out.println("吃药药了,身体倍儿棒");
            context.setState(new HealthyPeopleState());
        }
    
        @Override
        public String toString() {
            return "发烧状态";
        }
    }

### 3.状态查看类 ###

package xyz.hashdog.state;
    
    /**
     * 状态查看类
     */
    public class PeopleStateContext {
    
        private PeopleState state = null;
    
        PeopleStateContext(PeopleState state) {
            this.state = state;
        }
    
        void setState(PeopleState state) {
            this.state = state;
        }
    
        public PeopleState getState() {
            return state;
        }
    
        void swim() {
            state.swim(this);
        }
    
        void takePills() {
            state.takePills(this);
        }
    
        public void sleep(){
            state.takePills(this);
        }
    
    }

###  4.执行 ###

package xyz.hashdog.state;
    
    public class Main {
        public static void main(String[] args) {
            
    
            /**************状态模式实现*****************/
            System.out.println("/**************状态模式实现*****************/");
            //模拟从库中取状态
            PeopleState peopleState = getState();
            PeopleStateContext context = new PeopleStateContext(peopleState);
            System.out.println(context.getState());
            context.takePills();
            System.out.println(context.getState());
            context.swim();
            System.out.println(context.getState());
        }
    
    
        /**
         *返回发烧状态
         */
        private static PeopleState getState() {
            return new FeverPeopleState();
        }
    }

![20200527114905524.png][]

## 五.demo代码 ##

[https://download.csdn.net/download/corleone\_4ever/12465294][https_download.csdn.net_download_corleone_4ever_12465294]

[20200527114222967.png]: /images/20210923/ddb4095704de46ca8274d93afecf1622.png
[20200527114905524.png]: /images/20210923/6e966efa44d04d44b1c13802fdb9bb26.png
[https_download.csdn.net_download_corleone_4ever_12465294]: https://download.csdn.net/download/corleone_4ever/12465294