《JAVA与模式》之状态模式
在阎宏博士的《JAVA与模式》一书中开头是这样描述状态(State)模式的:
状态模式,又称状态对象模式(Pattern of Objects for States),状态模式是对象的行为模式。
状态模式允许一个对象在其内部状态改变的时候改变其行为。这个对象看上去就像是改变了它的类一样。
状态模式的结构
用一句话来表述,状态模式把所研究的对象的行为包装在不同的状态对象里,每一个状态对象都属于一个抽象状态类的一个子类。状态模式的意图是让一个对象在其内部状态改变的时候,其行为也随之改变。状态模式的示意性类图如下所示:
状态模式所涉及到的角色有:
● 环境(Context)角色,也成上下文:定义客户端所感兴趣的接口,并且保留一个具体状态类的实例。这个具体状态类的实例给出此环境对象的现有状态。
● 抽象状态(State)角色:定义一个接口,用以封装环境(Context)对象的一个特定的状态所对应的行为。
● 具体状态(ConcreteState)角色:每一个具体状态类都实现了环境(Context)的一个状态所对应的行为。
源代码
环境角色类
![](/assets/blank.gif)
public class Context {//持有一个State类型的对象实例private State state;public void setState(State state) {this.state = state;}/*** 用户感兴趣的接口方法*/public void request(String sampleParameter) {//转调state来处理 state.handle(sampleParameter);} }
![](/assets/blank.gif)
抽象状态类
![](/assets/blank.gif)
public interface State {/*** 状态对应的处理*/public void handle(String sampleParameter); }
![](/assets/blank.gif)
具体状态类
![](/assets/blank.gif)
public class ConcreteStateA implements State {@Overridepublic void handle(String sampleParameter) {System.out.println("ConcreteStateA handle :" + sampleParameter);}}
![](/assets/blank.gif)
![](/assets/blank.gif)
public class ConcreteStateB implements State {@Overridepublic void handle(String sampleParameter) {System.out.println("ConcreteStateB handle :" + sampleParameter);}}
![](/assets/blank.gif)
客户端类
![](/assets/blank.gif)
public class Client {public static void main(String[] args){//创建状态State state = new ConcreteStateB();//创建环境Context context = new Context();//将状态设置到环境中 context.setState(state);//请求context.request("test");} }
![](/assets/blank.gif)
从上面可以看出,环境类Context的行为request()是委派给某一个具体状态类的。通过使用多态性原则,可以动态改变环境类Context的属性State的内容,使其从指向一个具体状态类变换到指向另一个具体状态类,从而使环境类的行为request()由不同的具体状态类来执行。
使用场景
考虑一个在线投票系统的应用,要实现控制同一个用户只能投一票,如果一个用户反复投票,而且投票次数超过5次,则判定为恶意刷票,要取消该用户投票的资格,当然同时也要取消他所投的票;如果一个用户的投票次数超过8次,将进入黑名单,禁止再登录和使用系统。
要使用状态模式实现,首先需要把投票过程的各种状态定义出来,根据以上描述大致分为四种状态:正常投票、反复投票、恶意刷票、进入黑名单。然后创建一个投票管理对象(相当于Context)。
系统的结构图如下所示:
源代码
抽象状态类
![](/assets/blank.gif)
public interface VoteState {/*** 处理状态对应的行为* @param user 投票人* @param voteItem 投票项* @param voteManager 投票上下文,用来在实现状态对应的功能处理的时候,* 可以回调上下文的数据*/public void vote(String user,String voteItem,VoteManager voteManager); }
![](/assets/blank.gif)
具体状态类——正常投票
![](/assets/blank.gif)
public class NormalVoteState implements VoteState {@Overridepublic void vote(String user, String voteItem, VoteManager voteManager) {//正常投票,记录到投票记录中 voteManager.getMapVote().put(user, voteItem);System.out.println("恭喜投票成功");}}
![](/assets/blank.gif)
具体状态类——重复投票
![](/assets/blank.gif)
public class RepeatVoteState implements VoteState {@Overridepublic void vote(String user, String voteItem, VoteManager voteManager) {//重复投票,暂时不做处理System.out.println("请不要重复投票");}}
![](/assets/blank.gif)
具体状态类——恶意刷票
![](/assets/blank.gif)
public class SpiteVoteState implements VoteState {@Overridepublic void vote(String user, String voteItem, VoteManager voteManager) {// 恶意投票,取消用户的投票资格,并取消投票记录String str = voteManager.getMapVote().get(user);if(str != null){voteManager.getMapVote().remove(user);}System.out.println("你有恶意刷屏行为,取消投票资格");}}
![](/assets/blank.gif)
具体状态类——黑名单
![](/assets/blank.gif)
public class BlackVoteState implements VoteState {@Overridepublic void vote(String user, String voteItem, VoteManager voteManager) {//记录黑名单中,禁止登录系统System.out.println("进入黑名单,将禁止登录和使用本系统");}}
![](/assets/blank.gif)
环境类
![](/assets/blank.gif)
public class VoteManager {//持有状体处理对象private VoteState state = null;//记录用户投票的结果,Map<String,String>对应Map<用户名称,投票的选项>private Map<String,String> mapVote = new HashMap<String,String>();//记录用户投票次数,Map<String,Integer>对应Map<用户名称,投票的次数>private Map<String,Integer> mapVoteCount = new HashMap<String,Integer>();/*** 获取用户投票结果的Map*/public Map<String, String> getMapVote() {return mapVote;}/*** 投票* @param user 投票人* @param voteItem 投票的选项*/public void vote(String user,String voteItem){//1.为该用户增加投票次数//从记录中取出该用户已有的投票次数Integer oldVoteCount = mapVoteCount.get(user);if(oldVoteCount == null){oldVoteCount = 0;}oldVoteCount += 1;mapVoteCount.put(user, oldVoteCount);//2.判断该用户的投票类型,就相当于判断对应的状态//到底是正常投票、重复投票、恶意投票还是上黑名单的状态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();}//然后转调状态对象来进行相应的操作state.vote(user, voteItem, this);} }
![](/assets/blank.gif)
客户端类
![](/assets/blank.gif)
public class Client {public static void main(String[] args) {VoteManager vm = new VoteManager();for(int i=0;i<9;i++){vm.vote("u1","A");}}}
![](/assets/blank.gif)
运行结果如下:
从上面的示例可以看出,状态的转换基本上都是内部行为,主要在状态模式内部来维护。比如对于投票的人员,任何时候他的操作都是投票,但是投票管理对象的处理却不一定一样,会根据投票的次数来判断状态,然后根据状态去选择不同的处理。
认识状态模式
● 状态和行为
所谓对象的状态,通常指的就是对象实例的属性的值;而行为指的就是对象的功能,再具体点说,行为大多可以对应到方法上。
状态模式的功能就是分离状态的行为,通过维护状态的变化,来调用不同状态对应的不同功能。也就是说,状态和行为是相关联的,它们的关系可以描述为:状态决定行为。
由于状态是在运行期被改变的,因此行为也会在运行期根据状态的改变而改变。
● 行为的平行性
注意平行线而不是平等性。所谓平行性指的是各个状态的行为所处的层次是一样的,相互独立的、没有关联的,是根据不同的状态来决定到底走平行线的哪一条。行为是不同的,当然对应的实现也是不同的,相互之间是不可替换的。
而平等性强调的是可替换性,大家是同一行为的不同描述或实现,因此在同一个行为发生的时候,可以根据条件挑选任意一个实现来进行相应的处理。
大家可能会发现状态模式的结构和策略模式的结构完全一样,但是,它们的目的、实现、本质却是完全不一样的。还有行为之间的特性也是状态模式和策略模式一个很重要的区别,状态模式的行为是平行性的,不可相互替换的;而策略模式的行为是平等性的,是可以相互替换的。
● 环境和状态处理对象
在状态模式中,环境(Context)是持有状态的对象,但是环境(Context)自身并不处理跟状态相关的行为,而是把处理状态的功能委托给了状态对应的状态处理类来处理。
在具体的状态处理类中经常需要获取环境(Context)自身的数据,甚至在必要的时候会回调环境(Context)的方法,因此,通常将环境(Context)自身当作一个参数传递给具体的状态处理类。
客户端一般只和环境(Context)交互。客户端可以用状态对象来配置一个环境(Context),一旦配置完毕,就不再需要和状态对象打交道了。客户端通常不负责运行期间状态的维护,也不负责决定后续到底使用哪一个具体的状态处理对象。
from: https://www.cnblogs.com/java-my-life/archive/2012/06/08/2538146.html
《JAVA与模式》之状态模式相关推荐
- Java设计模式之策略模式与状态模式
一.策略模式定义 定义:策略模式定义了一系列的算法,并将每一个算法封装起来,而且使他们之间可以相互替换,策略模式可以在不影响客户端的情况下发生变化. 好了,定义看看就完了,我知道你很烦看定义. 二.策 ...
- java输出不同颜色_Java设计模式-策略模式、状态模式
推荐阅读: 一只Tom猫:都是"Redis惹的祸",害我差点挂在美团三面,真是"虚惊一场"! java喵:6大面试技能树:JAVA基础+JVM+算法+数据库+计 ...
- 状态模式java 在线投票_Java 状态模式
在阎宏博士的<JAVA与模式>一书中开头是这样描述状态(State)模式的:状态模式,又称状态对象模式(Pattern of Objects for States),状态模式是对象的行为模 ...
- Java进阶篇设计模式之十二 ---- 备忘录模式和状态模式
前言 在上一篇中我们学习了行为型模式的策略模式(Strategy Pattern)和模板模式(Template Pattern).本篇则来学习下行为型模式的两个模式,备忘录模式(Memento Pat ...
- java - 策略模式、状态模式、卫语句,避免多重if-else(转)
前言 当代码中出现多重if-else语句或者switch语句时.弊端之一:如果这样的代码出现在多处,那么一旦出现需求变更,就需要把所有地方的if-else或者switch代码进行更改,要是遗漏了某一处 ...
- Java 策略模式和状态模式
本文是转载的,转载地址:大白话解释Strategy模式和State模式的区别 先上图: 本质上讲,策略模式和状态模式做得是同一件事:去耦合.怎么去耦合?就是把干什么(语境类)和怎么干(策略接口)分开, ...
- 【设计模式】 模式PK:策略模式VS状态模式
1.概述 行为类设计模式中,状态模式和策略模式是亲兄弟,两者非常相似,我们先看看两者的通用类图,把两者放在一起比较一下. 策略模式(左)和状态模式(右)的通用类图. 两个类图非常相似,都是通过Cont ...
- 《大话》之 策略模式 Vs 状态模式
一.简介: 策略模式: 背景:商店要打折销售,各种版本的销售方式,让小菜心烦意乱 内容: 定义算法家族,分别封装起来,让他们之间可以户型替换,此模式让算法的变化,不会影响到使用算法的用户. 图文 ...
- 行为型模式之 状态模式
状态模式(State Pattern) :允许一个对象在其内部状态改变时改变它的行为,对象看起来似乎修改了它的类.其别名为状态对象(Objects for States),状态模式是一种对象行为型模式 ...
- 对策略模式与状态模式的一点思考
在以前的一片博文里 http://www.cnblogs.com/mightofcode/archive/2012/11/19/2771216.html,我发表了我对设计模式的一点看法 但是今天的一个 ...
最新文章
- 用800行代码做个行为树(Behavior Tree)的库(2
- 嵌入式ARM多核处理器并行化方法
- 从萌新玩家到游戏开发,IEG首位女专家的升级之路
- 基于Java+SpringMvc+vue+element实现高效学生社团平台管理
- anaconda下安装新包一直报错(‘parse() got an unexpected keyword argument 'transport_encoding'’)...
- python logisticregression_python – 关于scikit-learn中LogisticRegression的GridSearchCV
- 冲刺阶段站立会议每天任务1
- mongoose的用法(注:连接数据库)
- 计算机怎么链接网络打印机,连接网络打印机,教您如何使用网络连接打印机
- 3D模型欣赏:《magician》次时代 美女 精灵
- 伊通一中2021高三高考成绩查询,吉林四平最好的4所高中,第1名一骑绝尘,看看有没有你的母校?...
- php写aaa-zzz,php算法打印aa aaa ab aab直到zzz
- Unity shader护盾特效
- allwinner: add sun8i-emac driver
- 高中知识复习——log2(n)
- apk闪退_安卓手机经常闪退怎么办?安卓手机闪退解决办法
- 『摆渡车 斜率优化dp及总结』
- 抓取高德POI数据,并使用MySQL建立本地空间数据库(一)
- C# 调用大漠插件的方法
- 判断查找Cisco路由器故障方法汇总