设计模式二十一:状态模式(State Pattern)

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了设计模式二十一:状态模式(State Pattern)。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方,请大家不吝赐教,您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

一个对象的内部状态发生变化时,允许对象改变其行为。这种模式使得一个对象看起来好像在运行时改变了它的类,主要目的是将状态的行为从主要对象中分离出来,使得主要对象不必包含所有状态的逻辑,而是将每个状态的行为封装在独立的类中。这有助于减少代码的重复,提高代码的可维护性和可扩展性。

状态模式的使用场景

  1. 对象的行为随着其内部状态的改变而改变
    如果一个对象的行为取决于其内部的状态,并且在运行时可能会频繁地改变状态,那么状态模式可以使得对象的行为更加灵活和易于管理。
  2. 对象有多个状态,每个状态有不同的行为
    当一个对象具有多个状态,并且不同状态下有不同的行为时,状态模式可以帮助将这些不同的行为分离到不同的状态类中,从而保持代码的清晰度和可维护性。
  3. 避免条件语句的过多嵌套
    状态模式可以减少代码中的条件语句嵌套,使代码更加易读,更易于扩展和维护。
  4. 状态转换的规则复杂且多变
    如果对象的状态转换规则非常复杂,可能会随着需求的变化而频繁修改,那么状态模式可以将状态转换逻辑集中到具体的状态类中,减少对主要对象的影响。
  5. 对象的状态可以在运行时动态改变
    状态模式允许对象在运行时切换状态,而且可以相对容易地添加新的状态类。
  6. 避免在主要对象中堆积大量的条件逻辑
    使用状态模式可以将每个状态的逻辑封装在独立的状态类中,避免在主要对象中堆积大量的状态相关的条件逻辑。

状态模式的主要角色

状态模式涉及三个主要角色:Context(上下文)、State(状态)、ConcreteState(具体状态)。状态模式的基本思想是将对象的状态封装成独立的状态类,使得对象的行为可以根据其状态的变化而改变。Context对象通过委托当前状态的行为,实现了在不同状态下的不同行为。
在使用状态模式时,Context对象通常会持有一个当前状态的引用,该引用会在运行时改变。当Context的行为需要根据状态变化而变化时,它会调用当前状态对象的方法,从而实现相应的行为。状态对象之间的切换可以在Context内部进行,或者由外部控制

  1. Context(上下文)
    Context是拥有状态的对象,它维护一个指向当前状态的引用。在状态模式中,Context的行为会随着其内部状态的改变而改变。Context类在使用状态模式时负责将请求委托给当前状态对象。它也可以提供一些方法来允许状态对象改变Context的当前状态。
  2. State(状态)
    State是一个抽象类或接口,定义了具体状态类需要实现的方法。这些方法代表了在特定状态下对象可能执行的行为。Context通过调用这些方法来委托实际的行为给当前状态对象。
  3. ConcreteState(具体状态)
    具体状态类是State的子类,实现了State接口中定义的方法。每个具体状态类都代表Context在特定状态下的行为。通过具体状态类,可以封装和维护特定状态下的行为逻辑。

状态模式java代码实例

假设我们有一个文档编辑器,可以处于三种状态:编辑状态、只读状态和锁定状态。每种状态下,文档编辑器的行为不同。
State接口

public interface EditorState {
    void type(String content);
}

具体状态

public class EditingState implements EditorState{
    @Override
    public void type(String content) {
        System.out.println("当前处于编辑状态,编辑中......"+content);
    }

}

public class LockedState implements EditorState{
    @Override
    public void type(String content) {
        System.out.println("当前处于锁定状态,无法编辑");
    }
}

public class ReadOnlyState implements  EditorState{
    @Override
    public void type(String content) {
        System.out.println("当前处于仅阅读状态,无法编辑");
    }
}

上下文

public class Editor {
    private EditorState currentState;

    public Editor() {
        this.currentState = new EditingState(); // 初始状态为编辑状态
    }

    public void setState(EditorState state) {
        this.currentState = state;
    }

    public void type(String content) {
        currentState.type(content);
    }
}

客户端

public class State {

    public static void main(String[] args) {
        Editor editor = new Editor();
        editor.type("七夕快乐!");
        editor.setState(new ReadOnlyState());
        editor.type("七夕快乐!");
        editor.setState(new LockedState());
        editor.type("七夕快乐!");
    }

}

输出

当前处于编辑状态,编辑中......七夕快乐!
当前处于仅阅读状态,无法编辑
当前处于锁定状态,无法编辑

状态模式的优缺点

状态模式作为一种设计模式,具有一些优点和缺点,下面是它们的总结:
优点:

  1. 清晰的状态管理:状态模式将不同状态的行为封装在独立的状态类中,使得状态之间的转换变得清晰,减少了代码的混乱和重复。
  2. 可维护性和扩展性:由于每个状态都是一个独立的类,当需要添加新的状态时,只需要新增一个状态类,而不需要修改现有的代码。这有助于提高系统的可维护性和可扩展性。
  3. 消除大量的条件语句:状态模式可以消除大量的条件语句,从而使代码更加简洁和易于理解。状态切换的逻辑被封装在状态类内部,避免了在主要对象中堆积复杂的条件判断。
  4. 符合开闭原则:添加新的状态类不会影响到已有的代码,符合开闭原则,即对扩展开放,对修改关闭。

缺点:文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-666177.html

  1. 增加了类的数量:引入状态模式会增加系统中的类的数量,尤其在状态较多时,可能会导致类的数量过多,增加代码量。
  2. 可能引起混乱:当状态较多时,可能会增加代码的复杂性,需要仔细管理状态之间的转换逻辑,以避免出现混乱。
  3. 不适用于简单情况:对于仅有几种状态且状态转换逻辑简单的情况,引入状态模式可能会过于复杂,不切实际。
  4. 态之间的耦合:虽然状态模式将状态之间的行为分离,但状态之间的切换仍然存在一定的耦合,需要通过Context类来进行状态的切换,可能会影响一定的灵活性。

到了这里,关于设计模式二十一:状态模式(State Pattern)的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容,请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章,希望大家以后多多支持TOY模板网!

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处: 如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请点击违法举报进行投诉反馈,一经查实,立即删除!

领支付宝红包 赞助服务器费用

相关文章

  • 设计模式十一:外观模式(Facade Pattern)

    外观模式(Facade Pattern)是一种结构型设计模式,它提供了一个统一的接口,用于访问系统中的一组复杂子系统。外观模式通过将复杂子系统的接口封装在一个高层接口中,简化了客户端与子系统之间的交互,使得客户端代码更加清晰、简洁。 外观模式的使用场景包括: 简化

    2024年02月13日
    浏览(42)
  • 设计模式二十二:策略模式(Strategy Pattern)

    定义一系列算法,将每个算法封装成独立的对象,并使这些对象可互相替换。这使得在运行时可以动态地选择算法,而不必改变使用算法的客户端代码。策略模式的主要目标是将算法的定义与使用分离,使得客户端可以根据需要灵活地选择和切换不同的算法,而不影响到客户

    2024年02月11日
    浏览(39)
  • 设计模式二十:观察者模式(Observer Pattern)

    定义了一种一对多的依赖关系,允许多个观察者(也称为订阅者)对象同时监听一个主题对象,当主题对象发生变化时,所有依赖于它的观察者都会收到通知并自动更新。 观察者模式的使用场景 观察者模式在许多场景中都可以发挥作用,特别是在需要解耦和实现对象间动态

    2024年02月12日
    浏览(38)
  • 3.8设计模式——State 状态模式(行为型)

    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。 Context(上下文)定义客户感兴趣的接口;维护一个ConcreteState子类的实例,这个实例定义当前状态。 State(状态)定义一个接口以封装与Context的一个特定状态相关的行为。 ConcreteState(具体状态

    2024年04月26日
    浏览(33)
  • 设计模式二十三:模板方法模式(Template Method Pattern)

    定义了一个算法的框架,将算法的具体步骤延迟到子类中实现。这样可以在不改变算法结构的情况下,允许子类重写算法的特定步骤以满足自己的需求 模版方法使用场景 算法框架固定,但具体步骤可以变化:当你有一个算法的整体结构是固定的,但其中某些步骤的实现可能

    2024年02月11日
    浏览(34)
  • 设计模式之状态模式(State)的C++实现

    在组件功能开发过程中,某些对象的状态经常面临变化,不同的状态,其对象的操作行为不同。比如根据状态写的if else条件情况,且这种条件变化是经常变化的,这样的代码不易维护。可以使用状态模式解决这类问题。状态模式是将状态值抽象成一个基类,将不同状态下的操

    2024年02月12日
    浏览(43)
  • C++设计模式_18_State 状态模式

    State和Memento被归为“状态变化”模式。 在组件构建过程中,某些对象的状态经常面临变化,如何对这些变化进行有效的管理?同时又维持高层模块的稳定?“状态变化”模式为这一问题提供了一种解决方案。 State Memento

    2024年02月06日
    浏览(36)
  • 设计模式(二十一)策略

    定义一系列算法类,将每一个算法封装起来,并让它们可以相互替换。策略模式让算法独立于使用它的客户而变化。策略模式是一种对象行为型模式,又称为政策(Policy)模式。 包含以下三个角色: 1、Context(环境类): 环境类是使用算法的角色,它在解决某个问题(即实

    2024年02月01日
    浏览(38)
  • 设计模式浅析(十一) ·状态模式

    日常叨逼叨 java设计模式浅析,如果觉得对你有帮助,记得一键三连,谢谢各位观众老爷😁😁 状态模式 概念 状态模式 Java中的状态模式(State Pattern)是一种行为型设计模式,它允许一个对象在其内部状态改变时改变它的行为,看起来就像修改了它的类一样。状态模式的核心

    2024年04月12日
    浏览(33)
  • 软件设计模式系列之二十一——观察者模式

    观察者模式(Observer Pattern)是一种行为型设计模式,它允许对象之间建立一对多的依赖关系,当一个对象的状态发生变化时,所有依赖于它的对象都会得到通知并自动更新。这个模式也被称为发布-订阅模式,因为它模拟了一个主题(发布者)与多个观察者(订阅者)之间的

    2024年02月08日
    浏览(54)

觉得文章有用就打赏一下文章作者

支付宝扫一扫打赏

博客赞助

微信扫一扫打赏

请作者喝杯咖啡吧~博客赞助

支付宝扫一扫领取红包,优惠每天领

二维码1

领取红包

二维码2

领红包