设计模式(10)状态模式(讲解+应用)

目录

  1. 状态模式

  2. 为什么使用状态模式?

  3. 应用实例

状态模式

状态模式,顾名思义,肯定是和状态有关,进一步思考,我们在讨论的是设计模式,设计模式中的重要原则对变化的进行封装,顺着这个思路去想,那么是有很多的变化的状态,然后通过状态设计模式,来对这些变化的状态进行封装,故状态设计模式。

状态模式:对于对象内部的状态,允许其在不同的状态下,拥有不同的行为,对状态单独封装成类。

和策略模式类似,这里是将每一个状态单独封装成类,每个状态下拥有不同行为。

为什么使用状态模式?

为什么要使用状态模式?通过一个例子来看,对于一些问题,当我们通过一个例子将其具体化之后,我们会发现问题处理起来变得简单,同时理解起来也不会和之前那样晦涩难懂。通过什么来举例子呢?设计到多状态,不同状态下各自具有不同行为的东西,而且理解起来相对容易的。最近在地铁站发现了有个叫5个橙子的投币榨汁机,我们投币10元前,我们就可以获得一杯用5个橙子榨出来的橙汁一杯,如果让我们设计这套系统,要怎么设计呢?首先要有的feature,投币,退币,出橙子,然后其要有的state有没有钱币,10元钱币,大于10元的钱币,小于10元的钱币,橙子售空,还有橙子。动手来写。

//榨汁机
public class MillMachine{
//各种状态
    final static int SOLD_OUT = 0;
    final static int SOLD = 1;
    final static int NO_MONEY = 3;
    final static int HAS_MONEY = 4;
    int state; 
    int count;

    public MillMachine(int count){
        this.count = count;
        if(count>0)
            state = NO_MONEY;
    } 
//插入钱币
    public void insertMoney(){
        if(state == HAS_MONEY)
            System.out.println("You can't insert Money");
        else if(state == NO_MONEY){
            System.out.println("You insert 10");
            state = HAS_MONEY;
        }
        else if(state == SOLD_OUT)
            System.out.println("Nothing can be bought");
        else if(state == SOLD)
            System.out.prinltn("You will get a cup of juice");
    }
//取出钱币
    public void withdrawMoney(){
        if(state == HAS_MONEY){
            System.out.println("You will get Money");
            state = NO_MONEY;
        }else if(state == NO_MONEY){
            System.out.println("You haven't insert money");
        }else if(state == SOLD){
            System.out.println("You can't get back the money");
        }else if(state == SOLD_OUT){
            System.out.println("You haven't insert money");
        }
    }
//按下榨汁按钮
    public void pressKnob(){
        if(state == SOLD){
            System.out.println("Please wait a minute,you will get a cup of juice");
        }else if(state == SOLD_OUT){
            System.out.prinltn("Sorry,three are't juice for you");
        }else if(state == NO_MONEY){
            System.out.println("Please insert Money");
        }else if(state == HAS_MONEY){
            System.out.pritln("You will get a cup of juice")
            state = SOLD;
            produce();
        }
    }
//产生果汁
    public void produce(){
        if(state == SOLD){
            System.out.println("You get a cup of juice");
            count--;
            if(count<0)
                state=SOLD_OUT;
            else state=NO_MONEY;
        }else if(state==SOLD_OUT){
            System.out.println("Nothing");
        }else if(state==NO_MONEY){
            System.out.println("Nothing");
        }
        else if(state==HAS_MONEY){
            System.out.println("Nothing");
        }
    }
}

根据代码,我们可以看出,我们一共拥有四种状态,分别为有钱,没钱,售空,未售空。操作有按下榨汁按钮,插入钱币,取出钱币,榨汁,当然榨汁操作并不是我们手动可以触发的。对于其中相应的方法写的也比较详细,各个操作下状态的转换,根据上面的代码,我们可以看出是很繁琐的,而且一旦增加状态,或者是操作,需要我们修改很多的代码,灵活性和可扩展性很差,现在就到了我们的状态设计模式大显身手的时候了。既然是有很多的状态,不同状态下相同的操作行为不同,那么我们就将每一种状态单独封装成类,然后这些状态分别实现各自不同操作下的行为,这样我们的榨汁机只需要对几个状态对象进行操作就可以了,使得代码变得简洁也方便以后的修改.Show the code

public class MillMachine{
    State noMoneyState;
    State hasMoneyState;
    State soldState;
    State soldOutState;
    State state; 
    int count;

    public MillMachine(int count){
        noMoneyState = new NoMoneyState(this);
        //.....
        this.count = count;
        if(count>0)
            state = NoMoneyState;
    } 

    public void insertMoney(){
        state.insertMoney();
    }

    public void withdrawMoney(){
        state.withdrawMoney();
    }

    public void pressKnob(){
        state.pressKnob();
    }

    public void produce(){
        state.produce();
    }

    public State getNoMoneyState(){
        return this.NoMoneyState;
    }

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

    
}

public interface State{

    public void insertMoney();

    public void withdrawMoney();

    public void pressKnob();

    public void produce();
}

public class HasMoneyState implements State{

    MillMachine machine;

    public HasMoneyState(MillMachine machine){
        this.machine = machine;
    }

    public void insertMoney(){
        //.......
    }

    public void withdrawMoney(){
        System.out.pritln("you will get your money");
        machine.setState(machine.getNoMoney());
    }

    public void pressKnob(){
        //......
    }

    public void produce(){
        //......
    }

}

通过这种方式来写,让我们的榨汁机类内部的代码量变得更加简洁,针对接口进行编程,同时带来一个弊端就是使得我们的额外的增加了许多的状态类,使得我们的代码量增加了很多。

应用实例

Android中的一个应用实例即使context和state之间,有兴趣的可以针对源码仔细了解,这里先贴出来。
图片描述

用番茄钟计时来写这篇博客,用掉4个番茄。第五个也已经完成了一半,国庆之后,能有这么充足的时间再来写真的不容易了。

下篇更新适配器模式

阅读 5.4k

推荐阅读
Jensen
用户专栏

[链接]

282 人关注
71 篇文章
专栏主页