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《设计模式》状态模式
简介《设计模式》状态模式
《设计模式》状态模式
定义:
- 状态模式也称为状态机模式,允许对象在内部状态发生改变时改变它的行为,对象看起来好像修改了它的类。
- 属于行为型模式。
状态模式的角色组成:
- State(抽象状态类):定义一个接口用来封装与环境类的一个特定状态相关的行为,可以有一个或多个行为。
- ConcreteState(具体状态类):作为抽象状态类的子类,每个子类实现一个与环境类的一个状态相关的行为。每个具体状态类对应环境类的一个具体状态,不同的具体状态类其行为有所不同。
- Context(环境类):环境类中维护一个具体状态的实例,通常有多种状态,负责具体状态的切换。
状态模式的 UML 类图:
?情景案例:CSDN 博客平台的内容管理模块对文章进行了统一管理,目前文章的状态分为“
全部
”、“全部可见
”、“仅我可见
”、“审核
”、“草稿箱
”和“回收站
”这六种状态。不同状态文章的“行为”是不同的,例如,“全部
”表示可以看到其他五种状态文章的合集,“全部可见
”表示可以看到全部已经发表的设置设为公开的文章,“仅我可见
”表示只能看到已经发布的私密文章,使用状态模式对该情景进行模拟编码。
抽象状态类 State
:
public interface State {
void handle();
}
具体状态类 All
:
public class All implements State{
@Override
public void handle() {
System.out.println("所有文章,包括所有公开文章、私密文章、审核文章、草稿文章、已经被删除的文章");
}
}
具体状态类 AllVisible
:
public class AllVisible implements State{
@Override
public void handle() {
System.out.println("所有公开文章");
}
}
具体状态类 Private
:
public class Private implements State{
@Override
public void handle() {
System.out.println("所有私密文章");
}
}
具体状态类 Audit
:
public class Audit implements State{
@Override
public void handle() {
System.out.println("所有审核文章");
}
}
具体状态类 Manuscript
:
public class Manuscript implements State {
@Override
public void handle() {
System.out.println("所有草稿文章");
}
}
具体状态类 Recycled
:
public class Recycled implements State{
@Override
public void handle() {
System.out.println("所有已经被删除的文章");
}
}
环境类 Context
:
public class Context {
private State state;
public void setState(State state) {
this.state = state;
}
void request() {
this.state.handle();
}
}
客户端类 Client
:
public class Client {
public static void main(String[] args) {
Context context = new Context();
context.setState(new All());
context.request();
context.setState(new AllVisible());
context.request();
context.setState(new Private());
context.request();
}
}
状态模式的优点:
- 消除庞大的条件分支语句:将特定的状态独立为类,消除了冗余的
if...else
或switch...case
语句,使代码更加简洁,提高了系统的可维护性。 - 状态转换显式化:将特定的状态相关的行为都放入一个对象中,由于所有与状态相关的代码都存在于某个ConcreteState中,所以通过定义新的子类可以很容易地增加新的状态和转换。
状态模式的缺点:
- 类膨胀问题:如果一个事物具备很多状态,则会造成状态类太多。
状态模式的适用场景:
- 一个操作中含有庞大的多分支结构,并且这些分支取决于对象的状态。
- 对象的行为依赖于它的状态(例如某些属性值),状态的改变将导致行为的变化。
?状态模式在 JDK 或 Spring 源码中的应用:
很遗憾哈哈,目前无论是在 JDK 还是在 Spring 源码中,具体实现了状态模式的类和接口并不常见(也就是没有哈哈),因为状态模式并非是JDK 或 Spring 框架中广泛采用的设计模式之一。虽然可能没有明确称之为"状态模式",但是可以找到一些与状态模式相似的设计。例如:
ThreadPoolExecutor
类是 Java 并发库中用于执行多个线程任务的线程池实现之一。它内部维护了线程池的状态,如 RUNNING、SHUTDOWN、STOP、TIDYING 和 TERMINATED 等。根据不同的状态,ThreadPoolExecutor
会在处理任务、关闭线程池等过程中执行不同的行为,从而实现了一种状态切换的逻辑。- 该示例只是在某种程度上与状态模式相似,而不是典型的状态模式应用。
风语者!平时喜欢研究各种技术,目前在从事后端开发工作,热爱生活、热爱工作。