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《设计模式之禅(第2版)》26.2 状态模式的定义

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上面的例子中多次提到状态,本节讲的就是状态模式,什么是状态模式呢?其定义如下:

Allow an object to alter its behavior when its internal state changes.The object will appear to change its class.(当一个对象内在状态改变时允许其改变行为,这个对象看起来像改变了其类。)

状态模式的核心是封装,状态的变更引起了行为的变更,从外部看起来就好像这个对象对应的类发生了改变一样。状态模式的通用类图如图26-5所示。

图26-5 状态模式通用类图

我们先来看看状态模式中的3个角色。

● State——抽象状态角色

接口或抽象类,负责对象状态定义,并且封装环境角色以实现状态切换。

● ConcreteState——具体状态角色

每一个具体状态必须完成两个职责:本状态的行为管理以及趋向状态处理,通俗地说,就是本状态下要做的事情,以及本状态如何过渡到其他状态。

● Context——环境角色

定义客户端需要的接口,并且负责具体状态的切换。

状态模式相对来说比较复杂,它提供了一种对物质运动的另一个观察视角,通过状态变更促使行为的变化,就类似水的状态变更一样,一碗水的初始状态是液态,通过加热转变为气态,状态的改变同时也引起体积的扩大,然后就产生了一个新的行为:鸣笛或顶起壶盖,瓦特就是这么发明蒸汽机的。我们再来看看状态模式的通用源代码,首先来看抽象环境角色,如代码清单26-14所示。

代码清单26-14 抽象环境角色

public abstract class State {     //定义一个环境角色,提供子类访问     protected Context context;     //设置环境角色     public void setContext(Context _context){     this.context = _context;     }     //行为1     public abstract void handle1;     //行为2     public abstract void handle2;}  

抽象环境中声明一个环境角色,提供各个状态类自行访问,并且提供所有状态的抽象行为,由各个实现类实现。具体环境角色如代码清单26-15所示。

代码清单26-15 环境角色

public class ConcreteState1 extends State {     @Override     public void handle1 {     //本状态下必须处理的逻辑     }     @Override     public void handle2 {     //设置当前状态为stat2     super.context.setCurrentState(Context.STATE2);     //过渡到state2状态,由Context实现     super.context.handle2;     }}public class ConcreteState2 extends State {     @Override     public void handle1 {       //设置当前状态为state1     super.context.setCurrentState(Context.STATE1);     //过渡到state1状态,由Context实现     super.context.handle1;     }     @Override     public void handle2 {     //本状态下必须处理的逻辑     }}  

具体环境角色有两个职责:处理本状态必须完成的任务,决定是否可以过渡到其他状态。我们再来看环境角色,如代码清单26-16所示。

代码清单26-16 具体环境角色

public class Context {     //定义状态     public final static State STATE1 = new ConcreteState1;     public final static State STATE2 = new ConcreteState2;     //当前状态     private State CurrentState;     //获得当前状态     public State getCurrentState {     return CurrentState;     }     //设置当前状态     public void setCurrentState(State currentState) {     this.CurrentState = currentState;     //切换状态     this.CurrentState.setContext(this);     }     //行为委托     public void handle1{     this.CurrentState.handle1;     }     public void handle2{     this.CurrentState.handle2;     }}  

环境角色有两个不成文的约束:

● 把状态对象声明为静态常量,有几个状态对象就声明几个静态常量。

● 环境角色具有状态抽象角色定义的所有行为,具体执行使用委托方式。

我们再来看场景类如何执行,如代码清单26-17所示。

代码清单26-17 具体环境角色

public class Client {     public static void main(String args) {     //定义环境角色     Context context = new Context;     //初始化状态     context.setCurrentState(new ConcreteState1);     //行为执行     context.handle1;     context.handle2;     }}  

看到没?我们已经隐藏了状态的变化过程,它的切换引起了行为的变化。对外来说,我们只看到行为的发生改变,而不用知道是状态变化引起的。