java設計模式之State(對應每種狀態的行為)

2019-11-18 12:15:12

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　　State的定義: 不同的狀態,不同的行為;或者說,每個狀態有著相應的行為.
　　
　　何時使用?
　　State模式在實際使用中比較多,適合"狀態的切換".因為我們經常會使用If elseif else 進行狀態切換, 假如針對狀態的這樣判定切換反復出現,我們就要聯想到是否可以采取State模式了.
　　
　　不只是根據狀態,也有根據屬性.假如某個對象的屬性不同,對象的行為就不一樣,這點在數據庫系統中出現頻率比較高,我們經常會在一個數據表的尾部,加上PRoperty屬性含義的字段,用以標識記錄中一些非凡性質的記錄,這種屬性的改變(切換)又是隨時可能發生的,就有可能要使用State.
　　
　　是否使用?
　　在實際使用,類似開關一樣的狀態切換是很多的,但有時并不是那么明顯,取決于你的經驗和對系統的理解深度.
　　
　　這里要闡述的是"開關切換狀態" 和" 一般的狀態判定"是有一些區別的, " 一般的狀態判定"也是有 if..elseif結構,例如:
　　
　　　　　　if (which==1) state="hello";
　　　　　　else if (which==2) state="hi";
　　　　　　else if (which==3) state="bye";
　　
　　這是一個 " 一般的狀態判定",state值的不同是根據which變量來決定的,which和state沒有關系.假如改成:
　　
　　　　　　if (state.euqals("bye")) state="hello";
　　　　　　else if (state.euqals("hello")) state="hi";
　　　　　　else if (state.euqals("hi")) state="bye";
　　
　　這就是 "開關切換狀態",是將state的狀態從"hello"切換到"hi",再切換到""bye";在切換到"hello",好象一個旋轉開關,這種狀態改變就可以使用State模式了.
　　
　　假如單純有上面一種將"hello"-->"hi"-->"bye"-->"hello"這一個方向切換,也不一定需要使用State模式,因為State模式會建立很多子類,復雜化,但是假如又發生另外一個行為:將上面的切換方向反過來切換,或者需要任意切換,就需要State了.
　　
　　請看下例:
　　
　　public class Context{
　　
　　　　private Color state=null;
　　
　　　　public void push(){
　　
　　　　　　//假如當前red狀態就切換到blue
　　　　　　if (state==Color.red) state=Color.blue;
　　
　　　　　　//假如當前blue狀態就切換到green
　　　　　　else if (state==Color.blue) state=Color.green;
　　
　　　　　　//假如當前black狀態就切換到red
　　　　　　else if (state==Color.black) state=Color.red;
　　
　　　　　　//假如當前green狀態就切換到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,我們有兩個動作push推和pull拉,這兩個開關動作,改變了Context顏色,至此,我們就需要使用State模式優化它.
　　
　　另外注重:但就上例,state的變化,只是簡單的顏色賦值,這個具體行為是很簡單的,State適合巨大的具體行為,因此在,就本例,實際使用中也不一定非要使用State模式,這會增加子類的數目,簡單的變復雜.
　　
　　例如: 銀行帳戶, 經常會在Open 狀態和Close狀態間轉換.
　　
　　例如: 經典的TcpConnection, Tcp的狀態有創建偵聽關閉三個,并且反復轉換,其創建偵聽關閉的具體行為不是簡單一兩句就能完成的,適合使用State
　　
　　例如:信箱POP帳號, 會有四種狀態, start HaveUsername Authorized quit,每個狀態對應的行為應該是比較大的.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,這種狀態切換可以使用State.
　　
　　如何使用?
　　State需要兩種類型實體參與:
　　
　　1.state manager 狀態治理器 ,就是開關 ,如上面例子的Context實際就是一個state manager, 在state manager中有對狀態的切換動作.
　　2.用抽象類或接口實現的父類,,不同狀態就是繼續這個父類的不同子類.
　　
　　以上面的Context為例.我們要修改它,建立兩個類型的實體.
　　第一步: 首先建立一個父類:
　　
　　public abstract class State{
　　
　　　　public abstract void handlepush(Context c);
　　　　public abstract void handlepull(Context c);
　　　　public abstract void getcolor();
　　
　　}
　　
　　父類中的方法要對應state manager中的開關行為,在state manager中本例就是Context中,有兩個開關動作push推和pull拉.那么在狀態父類中就要有具體處理這兩個動作:handlepush() handlepull(); 同時還需要一個獲取push或pull結果的方法getcolor()
　　
　　下面是具體子類的實現:
　　
　　public class BlueState extends State{
　　
　　　　public void handlepush(Context c){
　　　　　　 //根據push方法"假如是blue狀態的切換到green"
　　　　　　 c.setState(new GreenState());
　　
　　　　}
　　　　public void handlepull(Context c){
　　
　　　　　　 //根據pull方法"假如是blue狀態的切換到red"
　　　　　　c.setState(new RedState());
　　
　　　　}
　　
　　　　public abstract void getcolor(){ return (Color.blue)}
　　
　　}
　　
　　同樣其他狀態的子類實現如blue一樣.
　　
　　第二步: 要重新改寫State manager 也就是本例的Context:
　　
　　public class Context{
　　
　　　　private Sate state=null; //我們將原來的 Color state 改成了新建的State state;
　　
　　　　//setState是用來改變state的狀態使用setState實現狀態的切換
　　　　pulic void setState(State state){
　　
　　　　　　this.state=state;
　　
　　　　}
　　
　　　　public void push(){
　　
　　　　　　//狀態的切換的細節部分,在本例中是顏色的變化,已經封裝在子類的handlepush中實現,這里無需關心
　　　　　　state.handlepush(this);
　　　　　　
　　　　　　//因為sample要使用state中的一個切換結果,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();
　　
　　　　}
　　
　　}
　　
　　至此,我們也就實現了State的refactorying過程.
　　
　　以上只是相當簡單的一個實例,在實際應用中,handlepush或handelpull的處理是復雜的.

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