设计模式之状态模式(行为型)--- 21

  • 一、导语
  • 二、怎么用
    1.样例背景
    2.UML类图
    3.代码示例
  • 三、优缺点
  • 四、使用场景
    1.概括描述
    2.现存知名产品中的使用示例
  • 五、与其他设计模式的对比
  • 六、参考

一、导语

状态模式(State),容许一个对象在其内部状态改变时,改变他的行为(当然不改变他的行为,只做状态的转换,也是可以的)。

一定长度上可以简化 if/else 分支带来的麻烦。

二、怎么用

共有2个示例,代码详见访问链接
下面以example2举例说明

1. 样例背景

模拟程序员一天中不同状态的切换
工作时通常有如下状态:
1.上午状态
2.中午状态
3.下午状态
4.傍晚状态
5.加班状态
6.猝死状态

(注:该代码有执行顺序的要求,仅做示例)

2. UML类图

WorkState ------------------- 状态抽象类
XxxxState ---------------- 具体的状态类
Work ----------------------------- 模拟具体的工作情况的类

example2 使用状态模式后 UML类图

3. 代码示例

/**
 * description:  工作状态抽象类
 */
public abstract class WorkState {
    abstract void programming(Work work);
}


/**
 * description:  上午状态
 */
public class MorningState extends WorkState {
    @Override
    void programming(Work work) {
        if (work.getHour() < 12 && work.getHour() >= 9) {
            System.out.println(
                    String.format("当前时间为: %s,精神状态很好,效率很高!—— 【 %s 】",
                            work.getHour(), work.getWorkState().getClass().getSimpleName()));
        }else { // 超过12点,转入中午工作状态
            work.setWorkState(new NoonState());
            work.programming();
        }
    }
}


/**
 * description:  中午工作状态
 */
public class NoonState extends WorkState {
    @Override
    void programming(Work work) {
        if (work.getHour() < 14  && work.getHour() >= 12) {
            System.out.println(
                    String.format("当前时间为: %s,刚吃饱,有点困!—— 【 %s 】",
                            work.getHour(), work.getWorkState().getClass().getSimpleName()));
        }else { // 超过14点,转入下午工作状态
            work.setWorkState(new AfterNoonState());
            work.programming();
        }
    }
}


/**
 * description:  下午工作状态
 */
public class AfterNoonState extends WorkState {
    @Override
    void programming(Work work) {
        if (work.getHour() < 17  && work.getHour() >= 14) {
            System.out.println(
                    String.format("当前时间为: %s,中午没睡,有点疲倦,效率不高!—— 【 %s 】",
                            work.getHour(), work.getWorkState().getClass().getSimpleName()));
        }else { // 超过17点,转入傍晚工作状态
            work.setWorkState(new EveningState());
            work.programming();
        }
    }
}


/**
 * description:  傍晚工作状态
 */
public class EveningState extends WorkState {
    @Override
    void programming(Work work) {
        if (work.getHour() < 19  && work.getHour() >= 17) {
            System.out.println(
                    String.format("当前时间为: %s,快到晚饭时间了,有点饿了!—— 【 %s 】",
                            work.getHour(), work.getWorkState().getClass().getSimpleName()));
        }else { // 超过19点,转入加班工作状态
            work.setWorkState(new WorkOvertimeState());
            work.programming();
        }
    }
}


/**
 * description:  加班工作状态
 */
public class WorkOvertimeState extends WorkState {
    @Override
    void programming(Work work) {
        if (work.getHour() < 22 && work.getHour() >= 19) {
            System.out.println(
                    String.format("当前时间为: %s,领导不让下班,非给找点活!—— 【 %s 】",
                            work.getHour(), work.getWorkState().getClass().getSimpleName()));
        }else { // 超过22点,转入猝死工作状态
            work.setWorkState(new SuddenDeathState());
            work.programming();
        }
    }
}


/**
 * description:  猝死工作状态
 */
public class SuddenDeathState extends WorkState {
    @Override
    void programming(Work work) {
        if ((work.getHour() < 24  && work.getHour() >= 22)
                || (work.getHour() < 4  && work.getHour() >= 0)){
            System.out.println(
                    String.format("当前时间为: %s,要猝死了!—— 【 %s 】",
                            work.getHour(), work.getWorkState().getClass().getSimpleName()));
        }else { // 转入猝死状态
            System.out.println(
                    String.format("当前时间为: %s,发现人已猝死!—— 【 %s 】",
                            work.getHour(), work.getWorkState().getClass().getSimpleName()));
        }
    }
}


/**
 * description:  客户端测试类
 *              todo 注: 该代码有执行顺序的要求,仅做示例
 */
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Work work = new Work();

        work.setHour(10);
        work.programming();
        System.out.println();

        work.setHour(13);
        work.programming();
        System.out.println();

        work.setHour(15);
        work.programming();
        System.out.println();

        work.setHour(18);
        work.programming();
        System.out.println();

        work.setHour(21);
        work.programming();
        System.out.println();

        work.setHour(6);
        work.programming();
        System.out.println();

        work.setHour(10);
        work.programming();
        System.out.println();

    }
}

运行结果

当前时间为: 10.0,精神状态很好,效率很高!—— 【 MorningState 】

当前时间为: 13.0,刚吃饱,有点困!—— 【 NoonState 】

当前时间为: 15.0,中午没睡,有点疲倦,效率不高!—— 【 AfterNoonState 】

当前时间为: 18.0,快到晚饭时间了,有点饿了!—— 【 EveningState 】

当前时间为: 21.0,领导不让下班,非给找点活!—— 【 WorkOvertimeState 】

当前时间为: 6.0,发现人已猝死!—— 【 SuddenDeathState 】

当前时间为: 10.0,发现人已猝死!—— 【 SuddenDeathState 】

三、优缺点

  • 缺点
    1.状态多的业务场景导致累的数目增加,系统变复杂

  • 优点
    1.将不同状态隔离
    2.把各种状态的转换逻辑,分不到State的子类中,减少相互间的依赖
    3.增加新的状态非常简单

四、使用场景

1. 概括描述

  • 它主要解决的是,当控制一个对象状态转换的过程(比如判断条件)比较复杂时,我们可以把状态的判断逻辑,放到表示不同状态的一系列类当中,可以把复杂的判断逻辑简化。换句话说,可以理解为当一个对象的行为取决于他的状态,并且他必须在运行时根据他的状态改变他的行为时,就可以考虑使用状态模式了。

2. 现存知名产品中的使用示例 todo

2.1 javax.faces.lifecycle (jsf)

五、相关设计模式

1. 状态模式与享元模式

在一些状态对象可复用的地方,他们有时候时可以配合起来一起使用的。

六、参考

  1. https://coding.imooc.com/learn/list/270.html(强烈推荐)
  2. https://en.wikipedia.org/wiki/Design_Patterns
  3. 大话设计模式,电子版下载链接,https://pan.baidu.com/s/17WOI3Bvp-JUoQXvaomHISg 密码:vw05
    (作者博客,https://www.cnblogs.com/cj723/archive/2007/12/30/1021314.html)
  4. https://www.cnblogs.com/geek6/p/3951677.html
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