java中狀態(tài)模式的示例分析

小編給大家分享一下java中狀態(tài)模式的示例分析，相信大部分人都還不怎么了解，因此分享這篇文章給大家參考一下，希望大家閱讀完這篇文章后大有收獲，下面讓我們一起去了解一下吧！

一、概述

當(dāng)系統(tǒng)中某個(gè)對(duì)象存在多個(gè)狀態(tài)，這些狀態(tài)之間可以進(jìn)行轉(zhuǎn)換，而且對(duì)象在不同狀態(tài)下行為不相同時(shí)可以使用狀態(tài)模式。狀態(tài)模式將一個(gè)對(duì)象的狀態(tài)從該對(duì)象中分離出來，封裝到專門的狀態(tài)類中，使得對(duì)象狀態(tài)可以靈活變化。狀態(tài)模式是一種對(duì)象行為型模式。

二、適用場(chǎng)景

用于解決系統(tǒng)中復(fù)雜對(duì)象的多種狀態(tài)轉(zhuǎn)換以及不同狀態(tài)下行為的封裝問題。簡(jiǎn)單說就是處理對(duì)象的多種狀態(tài)及其相互轉(zhuǎn)換。

三、UML類圖

四、參與者

1）、AbstractState(抽象狀態(tài)類):

        在抽象狀態(tài)類中定義申明了不同狀態(tài)下的行為抽象方法，而由子類(不同的狀態(tài)子類)中實(shí)現(xiàn)不同的行為操作。

2）、ConcreteState(實(shí)現(xiàn)具體狀態(tài)下行為的狀態(tài)子類):

        抽象狀態(tài)類的子類，每一個(gè)子類實(shí)現(xiàn)一個(gè)與環(huán)境類(Context)的一個(gè)狀態(tài)相關(guān)的行為，每一個(gè)具體的狀態(tài)類對(duì)應(yīng)環(huán)境的一種具體狀態(tài)，不同的具體狀態(tài)其行為有所不同。

3）、Context(擁有狀態(tài)對(duì)象的環(huán)境類):

        擁有狀態(tài)屬性，因環(huán)境的多樣性，它可擁有不同的狀態(tài)，且在不同狀態(tài)下行為也不一樣。在環(huán)境類中維護(hù)一個(gè)抽象的狀態(tài)實(shí)例，這個(gè)實(shí)例定義當(dāng)前環(huán)境的狀態(tài)(setState()方法)，而將具體的狀態(tài)行為分離出來由不同的狀態(tài)子類去完成。

五、用例學(xué)習(xí)

1、抽象狀態(tài)類：State.java

/** 
* JAVA設(shè)計(jì)模式之 狀態(tài)模式 
* 抽象狀態(tài)類 
* @author lvzb.software@qq.com 
* 
*/ 
public abstract class State { 
  /** 
  * 狀態(tài)行為抽象方法,由具體的狀態(tài)子類去實(shí)現(xiàn)不同的行為邏輯 
  */ 
  public abstract void Behavior(); 
 
}

2、具體狀態(tài)子類A：ConcreteStateA.java

/** 
* 具體的狀態(tài)子類A 
* @author lvzb.software@qq.com 
*/ 
public class ConcreteStateA extends State { 
 
  @Override 
  public void Behavior() { 
    // 狀態(tài)A 的業(yè)務(wù)行為, 及當(dāng)為該狀態(tài)下時(shí)，能干什么  
    // 如：手機(jī)在未欠費(fèi)停機(jī)狀態(tài)下, 能正常撥打電話 
    System.out.println("手機(jī)在未欠費(fèi)停機(jī)狀態(tài)下, 能正常撥打電話"); 
  } 
 
}

3、具體狀態(tài)子類B：ConcreteStateB.java

/** 
* 具體的狀態(tài)子類B 
* @author lvzb.software@qq.com 
* 
*/ 
public class ConcreteStateB extends State { 
 
  @Override 
  public void Behavior() { 
    // 狀態(tài)B 的業(yè)務(wù)行為, 及當(dāng)為該狀態(tài)下時(shí)，能干什么 
    // 如：手機(jī)在欠費(fèi)停機(jī)狀態(tài)下, 不 能撥打電話 
    System.out.println("手機(jī)在欠費(fèi)停機(jī)狀態(tài)下, 不能撥打電話"); 
  } 
 
}

4、擁有狀態(tài)對(duì)象的環(huán)境類：Context.java

/** 
* 環(huán)境/上下文類<br/> 
* 擁有狀態(tài)對(duì)象，且可以完成狀態(tài)間的轉(zhuǎn)換 [狀態(tài)的改變/切換 在環(huán)境類中實(shí)現(xiàn)] 
* @author lvzb.software@qq.com 
* 
*/ 
public class Context { 
  // 維護(hù)一個(gè)抽象狀態(tài)對(duì)象的引用 
  private State state; 
   
  /* 
  * 模擬手機(jī)的話費(fèi)屬性<br/> 
  * 環(huán)境狀態(tài)如下： 
  * 1>、當(dāng) bill >= 0.00$ : 狀態(tài)正常  還能撥打電話 
  * 2>、當(dāng) bill < 0.00$ : 手機(jī)欠費(fèi)  不能撥打電話 
  */ 
  private double bill; 
   
  /** 
  * 環(huán)境處理函數(shù)，調(diào)用狀態(tài)實(shí)例行為 完成業(yè)務(wù)邏輯<br/> 
  * 根據(jù)不同的狀態(tài)實(shí)例引用 在不同狀態(tài)下處理不同的行為 
  */ 
  public void Handle(){ 
    checkState(); 
    state.Behavior(); 
  } 
   
   
  /** 
  * 檢查環(huán)境狀態(tài):狀態(tài)的改變/切換 在環(huán)境類中實(shí)現(xiàn) 
  */ 
  private void checkState(){ 
    if(bill >= 0.00){ 
      setState(new ConcreteStateA()); 
    } else { 
      setState(new ConcreteStateB()); 
    } 
  } 
   
   
  /** 
  * 設(shè)置環(huán)境狀態(tài)<br/> 
  * 私有方法，目的是 讓環(huán)境的狀態(tài)由系統(tǒng)環(huán)境自身來控制/切換,外部使用者無需關(guān)心環(huán)境內(nèi)部的狀態(tài) 
  * @param state 
  */ 
  private void setState(State state){ 
    this.state = state; 
  } 
 
 
  public double getBill() { 
    return bill; 
  } 
 
  public void setBill(double bill) { 
    this.bill = bill; 
  } 
}

5、測(cè)試客戶端調(diào)用類：Client.java

public class Client { 
 
  public static void main(String[] args) { 
    Context context = new Context(); 
    context.setBill(5.50); 
    System.out.println("當(dāng)前話費(fèi)余額：" + context.getBill() + "$"); 
    context.Handle(); 
     
    context.setBill(-1.50); 
    System.out.println("當(dāng)前話費(fèi)余額：" + context.getBill() + "$"); 
    context.Handle(); 
     
    context.setBill(50.00); 
    System.out.println("當(dāng)前話費(fèi)余額：" + context.getBill() + "$"); 
    context.Handle(); 
  } 
}

6、程序運(yùn)行結(jié)果：

當(dāng)前話費(fèi)余額：5.5$ 
手機(jī)在未欠費(fèi)停機(jī)狀態(tài)下, 能正常撥打電話 
當(dāng)前話費(fèi)余額：-1.5$ 
手機(jī)在欠費(fèi)停機(jī)狀態(tài)下, 不能撥打電話 
當(dāng)前話費(fèi)余額：50.0$ 
手機(jī)在未欠費(fèi)停機(jī)狀態(tài)下, 能正常撥打電話

六、擴(kuò)展 

狀態(tài)模式中 關(guān)于狀態(tài)的切換有兩種不同的實(shí)現(xiàn)方式

方式一：狀態(tài)的改變/切換  在環(huán)境類中實(shí)現(xiàn)。  如上面的用例代碼Context類中的checkState()方法。

/** 
  * 檢查環(huán)境狀態(tài):狀態(tài)的改變/切換 在環(huán)境類中實(shí)現(xiàn) 
  */ 
  private void checkState(){ 
    if(bill >= 0.00){ 
      setState(new ConcreteStateA()); 
    } else { 
      setState(new ConcreteStateB()); 
    } 
  }

方式二：狀態(tài)的改變/切換  在具體的狀態(tài)子類中實(shí)現(xiàn)。

實(shí)現(xiàn)步驟如下：

1）、在環(huán)境類Context類中 初始化一個(gè)狀態(tài)實(shí)例對(duì)象，并將環(huán)境Context對(duì)象作為子類狀態(tài)的構(gòu)造參數(shù)傳遞到具體的狀態(tài)子類實(shí)例中。

如在Context.java類中

// 設(shè)置初始狀態(tài) 
this.state = new ConcreteStateA(this);

2）、 在具體的子類狀態(tài)類中根據(jù)構(gòu)造進(jìn)來的context對(duì)象，通過調(diào)用context對(duì)象的屬性值進(jìn)行業(yè)務(wù)邏輯判斷 進(jìn)行狀態(tài)的檢查和切換。

如在 具體的狀態(tài)子類ConcreteStateA.java類中：

/** 
* 具體的狀態(tài)子類A 
* @author lvzb.software@qq.com 
*/ 
public class ConcreteStateA extends State { 
  private Context ctx; 
   
  public ConcreteStateA(Context context){ 
    ctx = context; 
  } 
   
  @Override 
  public void Behavior() { 
    // 狀態(tài)A 的業(yè)務(wù)行為, 及當(dāng)為該狀態(tài)下時(shí)，能干什么  
    // 如：手機(jī)在未欠費(fèi)停機(jī)狀態(tài)下, 能正常撥打電話 
    System.out.println("手機(jī)在未欠費(fèi)停機(jī)狀態(tài)下, 能正常撥打電話"); 
    checkState(); 
     
  } 
 
  /** 
  * 檢查狀態(tài) 是否需要進(jìn)行狀態(tài)的轉(zhuǎn)換<br/> 
  * 狀態(tài)的切換由具體狀態(tài)子類中實(shí)現(xiàn) 
  */ 
  private void checkState(){ 
    if (ctx.getBill() < 0.00) { 
      ctx.setState(new ConcreteStateB(ctx)); 
    } 
  } 
}

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