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Java設(shè)計(jì)模式之狀態(tài)模式（State模式）介紹

更新時(shí)間：2015年03月11日 09:18:42 投稿：junjie

這篇文章主要介紹了Java設(shè)計(jì)模式之狀態(tài)模式（State模式）介紹,本文講解了何時(shí)使用狀態(tài)模式、如何使用狀態(tài)模式等內(nèi)容,需要的朋友可以參考下

State的定義：不同的狀態(tài)，不同的行為；或者說(shuō)，每個(gè)狀態(tài)有著相應(yīng)的行為。

何時(shí)使用狀態(tài)模式

State模式在實(shí)際使用中比較多，適合"狀態(tài)的切換"。因?yàn)槲覀兘?jīng)常會(huì)使用If elseif else 進(jìn)行狀態(tài)切換，如果針對(duì)狀態(tài)的這樣判斷切換反復(fù)出現(xiàn)，我們就要聯(lián)想到是否可以采取State模式了。

不只是根據(jù)狀態(tài)，也有根據(jù)屬性。如果某個(gè)對(duì)象的屬性不同，對(duì)象的行為就不一樣，這點(diǎn)在數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中出現(xiàn)頻率比較高，我們經(jīng)常會(huì)在一個(gè)數(shù)據(jù)表的尾部，加上property屬性含義的字段，用以標(biāo)識(shí)記錄中一些特殊性質(zhì)的記錄，這種屬性的改變(切換)又是隨時(shí)可能發(fā)生的，就有可能要使用State。

在實(shí)際使用，類似開(kāi)關(guān)一樣的狀態(tài)切換是很多的，但有時(shí)并不是那么明顯，取決于你的經(jīng)驗(yàn)和對(duì)系統(tǒng)的理解深度。

這里要闡述的是"開(kāi)關(guān)切換狀態(tài)" 和" 一般的狀態(tài)判斷"是有一些區(qū)別的，" 一般的狀態(tài)判斷"也是有 if..elseif結(jié)構(gòu)，例如：

復(fù)制代碼代碼如下:

if (which==1) state="hello";

　else if (which==2) state="hi";

　else if (which==3) state="bye";

這是一個(gè) " 一般的狀態(tài)判斷"，state值的不同是根據(jù)which變量來(lái)決定的，which和state沒(méi)有關(guān)系。如果改成：

復(fù)制代碼代碼如下:

　if (state.euqals("bye")) state="hello";

　else if (state.euqals("hello")) state="hi";

　else if (state.euqals("hi")) state="bye";

這就是 "開(kāi)關(guān)切換狀態(tài)"，是將state的狀態(tài)從"hello"切換到"hi"，再切換到""bye"；在切換到"hello"，好象一個(gè)旋轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)，這種狀態(tài)改變就可以使用State模式了。

如果單純有上面一種將"hello"-->"hi"-->"bye"-->"hello"這一個(gè)方向切換，也不一定需要使用State模式，因?yàn)镾tate模式會(huì)建立很多子類，復(fù)雜化，但是如果又發(fā)生另外一個(gè)行為：將上面的切換方向反過(guò)來(lái)切換，或者需要任意切換，就需要State了。

請(qǐng)看下例：

復(fù)制代碼代碼如下:

public class Context{

　　private Color state=null;

　　public void push(){

　　　　//如果當(dāng)前red狀態(tài) 就切換到blue

　　　　if (state==Color.red) state=Color.blue;

　　　　//如果當(dāng)前blue狀態(tài) 就切換到green

　　　　else if (state==Color.blue) state=Color.green;

　　　　//如果當(dāng)前black狀態(tài) 就切換到red

　　　　else if (state==Color.black) state=Color.red;

　　　　//如果當(dāng)前green狀態(tài) 就切換到black

　　　　else if (state==Color.green) state=Color.black;

　　　　Sample sample=new Sample(state);

　　　　sample.operate();

　　}

　　public void pull(){

　　　　//與push狀態(tài)切換正好相反

　　　　if (state==Color.green) state=Color.blue;

　　　　else if (state==Color.black) state=Color.green;

　　　　else if (state==Color.blue) state=Color.red;

　　　　else if (state==Color.red) state=Color.black;

　　　　Sample2 sample2=new Sample2(state);

　　　　sample2.operate();

　　}

}

在上例中，我們有兩個(gè)動(dòng)作push推和pull拉，這兩個(gè)開(kāi)關(guān)動(dòng)作，改變了Context顏色，至此，我們就需要使用State模式優(yōu)化它。

另外注意：但就上例,state的變化，只是簡(jiǎn)單的顏色賦值，這個(gè)具體行為是很簡(jiǎn)單的，State適合巨大的具體行為，因此在,就本例，實(shí)際使用中也不一定非要使用State模式，這會(huì)增加子類的數(shù)目，簡(jiǎn)單的變復(fù)雜。

例如：銀行帳戶，經(jīng)常會(huì)在Open 狀態(tài)和Close狀態(tài)間轉(zhuǎn)換。

例如：經(jīng)典的TcpConnection，Tcp的狀態(tài)有創(chuàng)建偵聽(tīng) 關(guān)閉三個(gè)，并且反復(fù)轉(zhuǎn)換，其創(chuàng)建偵聽(tīng) 關(guān)閉的具體行為不是簡(jiǎn)單一兩句就能完成的，適合使用State。

例如：信箱POP帳號(hào)，會(huì)有四種狀態(tài)，start HaveUsername Authorized quit，每個(gè)狀態(tài)對(duì)應(yīng)的行為應(yīng)該是比較大的，適合使用State。

例如：在工具箱挑選不同工具，可以看成在不同工具中切換，適合使用State。如具體繪圖程序，用戶可以選擇不同工具繪制方框直線曲線，這種狀態(tài)切換可以使用State。

如何使用狀態(tài)模式

State需要兩種類型實(shí)體參與：

1.state manager 狀態(tài)管理器，就是開(kāi)關(guān)，如上面例子的Context實(shí)際就是一個(gè)state manager，在state manager中有對(duì)狀態(tài)的切換動(dòng)作。
2.用抽象類或接口實(shí)現(xiàn)的父類，不同狀態(tài)就是繼承這個(gè)父類的不同子類。

以上面的Context為例，我們要修改它，建立兩個(gè)類型的實(shí)體。

第一步，首先建立一個(gè)父類：

復(fù)制代碼代碼如下:

public abstract class State{

　　public abstract void handlepush(Context c);

　　public abstract void handlepull(Context c);

　　public abstract void getcolor();

}

父類中的方法要對(duì)應(yīng)state manager中的開(kāi)關(guān)行為，在state manager中本例就是Context中，有兩個(gè)開(kāi)關(guān)動(dòng)作push推和pull拉.那么在狀態(tài)父類中就要有具體處理這兩個(gè)動(dòng)作：handlepush() handlepull()；同時(shí)還需要一個(gè)獲取push或pull結(jié)果的方法getcolor()。

下面是具體子類的實(shí)現(xiàn)：

復(fù)制代碼代碼如下:

public class BlueState extends State{

　public void handlepush(Context c){

　　//根據(jù)push方法"如果是blue狀態(tài)的切換到green" ;

　　c.setState(new GreenState());

　}

　public void handlepull(Context c){

　　 //根據(jù)pull方法"如果是blue狀態(tài)的切換到red" ;

　　c.setState(new RedState());

　}

　public abstract void getcolor(){ return (Color.blue)}

}

同樣，其他狀態(tài)的子類實(shí)現(xiàn)如blue一樣。

第二步，要重新改寫(xiě)State manager 也就是本例的Context：

復(fù)制代碼代碼如下:

ublic class Context{

　private Sate state=null; //我們將原來(lái)的 Color state 改成了新建的State state;

　//setState是用來(lái)改變state的狀態(tài) 使用setState實(shí)現(xiàn)狀態(tài)的切換

　pulic void setState(State state){

　　　　this.state=state;

　}

　public void push(){

　　//狀態(tài)的切換的細(xì)節(jié)部分,在本例中是顏色的變化,已經(jīng)封裝在子類的handlepush中實(shí)現(xiàn),這里無(wú)需關(guān)心

　　state.handlepush(this);

　　//因?yàn)閟ample要使用state中的一個(gè)切換結(jié)果,使用getColor()

　　Sample sample=new Sample(state.getColor());

　　sample.operate();

　}

　public void pull(){

　　state.handlepull(this);

　　Sample2 sample2=new Sample2(state.getColor());

　　sample2.operate();

　}

}