Java设计模式--状态模式

    xiaoxiao2026-01-15  6

    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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