Java 设计模式-状态模式
本文介绍 Java 设计模式中的状态模式,包括状态模式的简介、角色、相关代码实现以及该模式的应用场景

# Java 设计模式-状态模式

# 模式简介

  1. 状态模式用于定义一套状态流转的机制

    由子类实现不同状态下的各种行为的表现形式,其中包含了状态的切换

  2. 状态模式的角色

    状态接口:主要描述有哪些状态或者说有哪些行为

    状态实现类:针对不同状态实现行为细节

    状态上下文:持有所有状态的实例,维护一个起始状态,并提供切换起始状态的的方法

# 模式实现

  1. 状态接口:灯的状态

    public interface LightState {
        void on(LightContext context);
        void off(LightContext context);
    }
    
  2. 状态实现类

    // 关灯状态
    public class LightOffState implements LightState {
        @Override
        public void on(LightContext context) {
            System.out.println("开灯");
            // 状态切换
            context.setState(context.getOnState());
        }
    
        @Override
        public void off(LightContext context) {
            System.out.println("灯早就关了");
        }
    }
    // 开灯状态
    public class LightOnState implements LightState {
    
        @Override
        public void on(LightContext context) {
            System.out.println("灯早就开了");
        }
    
        @Override
        public void off(LightContext context) {
            System.out.println("关灯");
            // 状态切换
            context.setState(context.getOffState());
        }
    }
    
  3. 状态上下文

    @Data
    public class LightContext {
    
        private final LightOnState onState = new LightOnState();
        private final LightOffState offState = new LightOffState();
    
        private LightState state;
    
        public LightContext(LightState state) {
            this.state = state;
        }
    
        public void on() {
            state.on(this);
        }
    
        public void off() {
            state.off(this);
        }
    }
    
  4. 测试

    public class StatePatternTest {
        @Test
        public void test() {
            // 初始状态为关灯
            LightContext lightContext = new LightContext(new LightOffState());
    
            lightContext.off();
            lightContext.on();
            lightContext.on();
            lightContext.off();
            lightContext.off();
        }
    }
    

    输出

    灯早就关了
    开灯
    灯早就开了
    关灯
    灯早就关了
    

    UML

    image-20220313115126122

# 应用场景

  1. 状态模式主要用于行为随状态改变而改变的场景

  2. 策略模式、模板方法模式、状态模式的比较

    模板方法通过模板接口定义实现功能的流程,不同实现方式之间是互不影响的,主要目的规范流程

    策略模式通过统一的算法接口和上下文,执行不同的算法实现,主要目的是动态切换算法

    状态模式通过实现状态接口,定义不同状态下的行为和状态的传递,主要目的是状态转移

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