《JAVA与模式》之状态模式
在閻宏博士的《JAVA與模式》一書中開頭是這樣描述狀態(tài)(State)模式的:
狀態(tài)模式,又稱狀態(tài)對象模式(Pattern of Objects for States),狀態(tài)模式是對象的行為模式。
狀態(tài)模式允許一個對象在其內(nèi)部狀態(tài)改變的時候改變其行為。這個對象看上去就像是改變了它的類一樣。
狀態(tài)模式的結(jié)構(gòu)
用一句話來表述,狀態(tài)模式把所研究的對象的行為包裝在不同的狀態(tài)對象里,每一個狀態(tài)對象都屬于一個抽象狀態(tài)類的一個子類。狀態(tài)模式的意圖是讓一個對象在其內(nèi)部狀態(tài)改變的時候,其行為也隨之改變。狀態(tài)模式的示意性類圖如下所示:
狀態(tài)模式所涉及到的角色有:
● 環(huán)境(Context)角色,也成上下文:定義客戶端所感興趣的接口,并且保留一個具體狀態(tài)類的實(shí)例。這個具體狀態(tài)類的實(shí)例給出此環(huán)境對象的現(xiàn)有狀態(tài)。
● 抽象狀態(tài)(State)角色:定義一個接口,用以封裝環(huán)境(Context)對象的一個特定的狀態(tài)所對應(yīng)的行為。
● 具體狀態(tài)(ConcreteState)角色:每一個具體狀態(tài)類都實(shí)現(xiàn)了環(huán)境(Context)的一個狀態(tài)所對應(yīng)的行為。
源代碼
環(huán)境角色類
public class Context {//持有一個State類型的對象實(shí)例private State state;public void setState(State state) {this.state = state;}/*** 用戶感興趣的接口方法*/public void request(String sampleParameter) {//轉(zhuǎn)調(diào)state來處理 state.handle(sampleParameter);} }抽象狀態(tài)類
public interface State {/*** 狀態(tài)對應(yīng)的處理*/public void handle(String sampleParameter); }具體狀態(tài)類
public class ConcreteStateA implements State {@Overridepublic void handle(String sampleParameter) {System.out.println("ConcreteStateA handle :" + sampleParameter);}} public class ConcreteStateB implements State {@Overridepublic void handle(String sampleParameter) {System.out.println("ConcreteStateB handle :" + sampleParameter);}}客戶端類
public class Client {public static void main(String[] args){//創(chuàng)建狀態(tài)State state = new ConcreteStateB();//創(chuàng)建環(huán)境Context context = new Context();//將狀態(tài)設(shè)置到環(huán)境中 context.setState(state);//請求context.request("test");} }從上面可以看出,環(huán)境類Context的行為request()是委派給某一個具體狀態(tài)類的。通過使用多態(tài)性原則,可以動態(tài)改變環(huán)境類Context的屬性State的內(nèi)容,使其從指向一個具體狀態(tài)類變換到指向另一個具體狀態(tài)類,從而使環(huán)境類的行為request()由不同的具體狀態(tài)類來執(zhí)行。
使用場景
考慮一個在線投票系統(tǒng)的應(yīng)用,要實(shí)現(xiàn)控制同一個用戶只能投一票,如果一個用戶反復(fù)投票,而且投票次數(shù)超過5次,則判定為惡意刷票,要取消該用戶投票的資格,當(dāng)然同時也要取消他所投的票;如果一個用戶的投票次數(shù)超過8次,將進(jìn)入黑名單,禁止再登錄和使用系統(tǒng)。
要使用狀態(tài)模式實(shí)現(xiàn),首先需要把投票過程的各種狀態(tài)定義出來,根據(jù)以上描述大致分為四種狀態(tài):正常投票、反復(fù)投票、惡意刷票、進(jìn)入黑名單。然后創(chuàng)建一個投票管理對象(相當(dāng)于Context)。
系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖如下所示:
源代碼
抽象狀態(tài)類
public interface VoteState {/*** 處理狀態(tài)對應(yīng)的行為* @param user 投票人* @param voteItem 投票項(xiàng)* @param voteManager 投票上下文,用來在實(shí)現(xiàn)狀態(tài)對應(yīng)的功能處理的時候,* 可以回調(diào)上下文的數(shù)據(jù)*/public void vote(String user,String voteItem,VoteManager voteManager); }具體狀態(tài)類——正常投票
public class NormalVoteState implements VoteState {@Overridepublic void vote(String user, String voteItem, VoteManager voteManager) {//正常投票,記錄到投票記錄中 voteManager.getMapVote().put(user, voteItem);System.out.println("恭喜投票成功");}}具體狀態(tài)類——重復(fù)投票
public class RepeatVoteState implements VoteState {@Overridepublic void vote(String user, String voteItem, VoteManager voteManager) {//重復(fù)投票,暫時不做處理System.out.println("請不要重復(fù)投票");}}具體狀態(tài)類——惡意刷票
public class SpiteVoteState implements VoteState {@Overridepublic void vote(String user, String voteItem, VoteManager voteManager) {// 惡意投票,取消用戶的投票資格,并取消投票記錄String str = voteManager.getMapVote().get(user);if(str != null){voteManager.getMapVote().remove(user);}System.out.println("你有惡意刷屏行為,取消投票資格");}}具體狀態(tài)類——黑名單
public class BlackVoteState implements VoteState {@Overridepublic void vote(String user, String voteItem, VoteManager voteManager) {//記錄黑名單中,禁止登錄系統(tǒng)System.out.println("進(jìn)入黑名單,將禁止登錄和使用本系統(tǒng)");}}環(huán)境類
public class VoteManager {//持有狀體處理對象private VoteState state = null;//記錄用戶投票的結(jié)果,Map<String,String>對應(yīng)Map<用戶名稱,投票的選項(xiàng)>private Map<String,String> mapVote = new HashMap<String,String>();//記錄用戶投票次數(shù),Map<String,Integer>對應(yīng)Map<用戶名稱,投票的次數(shù)>private Map<String,Integer> mapVoteCount = new HashMap<String,Integer>();/*** 獲取用戶投票結(jié)果的Map*/public Map<String, String> getMapVote() {return mapVote;}/*** 投票* @param user 投票人* @param voteItem 投票的選項(xiàng)*/public void vote(String user,String voteItem){//1.為該用戶增加投票次數(shù)//從記錄中取出該用戶已有的投票次數(shù)Integer oldVoteCount = mapVoteCount.get(user);if(oldVoteCount == null){oldVoteCount = 0;}oldVoteCount += 1;mapVoteCount.put(user, oldVoteCount);//2.判斷該用戶的投票類型,就相當(dāng)于判斷對應(yīng)的狀態(tài)//到底是正常投票、重復(fù)投票、惡意投票還是上黑名單的狀態(tài)if(oldVoteCount == 1){state = new NormalVoteState();}else if(oldVoteCount > 1 && oldVoteCount < 5){state = new RepeatVoteState();}else if(oldVoteCount >= 5 && oldVoteCount <8){state = new SpiteVoteState();}else if(oldVoteCount > 8){state = new BlackVoteState();}//然后轉(zhuǎn)調(diào)狀態(tài)對象來進(jìn)行相應(yīng)的操作state.vote(user, voteItem, this);} }客戶端類
public class Client {public static void main(String[] args) {VoteManager vm = new VoteManager();for(int i=0;i<9;i++){vm.vote("u1","A");}}}運(yùn)行結(jié)果如下:
從上面的示例可以看出,狀態(tài)的轉(zhuǎn)換基本上都是內(nèi)部行為,主要在狀態(tài)模式內(nèi)部來維護(hù)。比如對于投票的人員,任何時候他的操作都是投票,但是投票管理對象的處理卻不一定一樣,會根據(jù)投票的次數(shù)來判斷狀態(tài),然后根據(jù)狀態(tài)去選擇不同的處理。
認(rèn)識狀態(tài)模式
● 狀態(tài)和行為
所謂對象的狀態(tài),通常指的就是對象實(shí)例的屬性的值;而行為指的就是對象的功能,再具體點(diǎn)說,行為大多可以對應(yīng)到方法上。
狀態(tài)模式的功能就是分離狀態(tài)的行為,通過維護(hù)狀態(tài)的變化,來調(diào)用不同狀態(tài)對應(yīng)的不同功能。也就是說,狀態(tài)和行為是相關(guān)聯(lián)的,它們的關(guān)系可以描述為:狀態(tài)決定行為。
由于狀態(tài)是在運(yùn)行期被改變的,因此行為也會在運(yùn)行期根據(jù)狀態(tài)的改變而改變。
● 行為的平行性
注意平行線而不是平等性。所謂平行性指的是各個狀態(tài)的行為所處的層次是一樣的,相互獨(dú)立的、沒有關(guān)聯(lián)的,是根據(jù)不同的狀態(tài)來決定到底走平行線的哪一條。行為是不同的,當(dāng)然對應(yīng)的實(shí)現(xiàn)也是不同的,相互之間是不可替換的。
而平等性強(qiáng)調(diào)的是可替換性,大家是同一行為的不同描述或?qū)崿F(xiàn),因此在同一個行為發(fā)生的時候,可以根據(jù)條件挑選任意一個實(shí)現(xiàn)來進(jìn)行相應(yīng)的處理。
大家可能會發(fā)現(xiàn)狀態(tài)模式的結(jié)構(gòu)和策略模式的結(jié)構(gòu)完全一樣,但是,它們的目的、實(shí)現(xiàn)、本質(zhì)卻是完全不一樣的。還有行為之間的特性也是狀態(tài)模式和策略模式一個很重要的區(qū)別,狀態(tài)模式的行為是平行性的,不可相互替換的;而策略模式的行為是平等性的,是可以相互替換的。
● 環(huán)境和狀態(tài)處理對象
在狀態(tài)模式中,環(huán)境(Context)是持有狀態(tài)的對象,但是環(huán)境(Context)自身并不處理跟狀態(tài)相關(guān)的行為,而是把處理狀態(tài)的功能委托給了狀態(tài)對應(yīng)的狀態(tài)處理類來處理。
在具體的狀態(tài)處理類中經(jīng)常需要獲取環(huán)境(Context)自身的數(shù)據(jù),甚至在必要的時候會回調(diào)環(huán)境(Context)的方法,因此,通常將環(huán)境(Context)自身當(dāng)作一個參數(shù)傳遞給具體的狀態(tài)處理類。
客戶端一般只和環(huán)境(Context)交互。客戶端可以用狀態(tài)對象來配置一個環(huán)境(Context),一旦配置完畢,就不再需要和狀態(tài)對象打交道了。客戶端通常不負(fù)責(zé)運(yùn)行期間狀態(tài)的維護(hù),也不負(fù)責(zé)決定后續(xù)到底使用哪一個具體的狀態(tài)處理對象。
from:?https://www.cnblogs.com/java-my-life/archive/2012/06/08/2538146.html
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的《JAVA与模式》之状态模式的全部內(nèi)容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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