java设计模式--状态模式-白红宇

java设计模式--状态模式

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发布时间：2019-03-12

本文共 4810 字，大约阅读时间需要 16 分钟。

基本概念

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

基本结构

基本角色

环境类（context：里面维护了一个具体状态的实例（AntFarmContext）

抽象状态类（state）：定义一个接口，封装一些特定的行为(AntFarmState)

具体状态类（concreteState）：每个子类实现一个与context的一个状态相关的行为(EatingState,InvistorState)；

基本代码演示

场景一：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）；

抽象状态类:

public interface VoteState {    public void vote(String user,String voteItem,VoteManager voteManager);}

具体状态类:

public class NormalVoteState implements VoteState {    @Override    public void vote(String user, String voteItem, VoteManager voteManager) {        voteManager.getMapVote().put(user, voteItem);        System.out.println("恭喜投票成功");    }}

public class RepeatVoteState implements VoteState {    @Override    public void vote(String user, String voteItem, VoteManager voteManager) {        System.out.println("请不要重复投票");    }}

public class SpiteVoteState implements VoteState {    @Override    public 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");    }}

public class BlackVoteState implements VoteState {    @Override    public void vote(String user, String voteItem, VoteManager voteManager) {        System.out.println("进入黑名单，将禁止登录和使用本系统");    }}

环境类:

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
   
    对应Map
    <用户名称，投票的选项>
         private Map
     
       mapVote = new HashMap
      
       ();    //记录用户投票次数，Map
       
        对应Map
        <用户名称，投票的次数>
          private Map
         
           mapVoteCount = new HashMap
          
           (); //获取用户投票结果的Map public Map
           
             getMapVote() { return mapVote; } 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); }}

客户端测试：

public class Client {    public static void main(String[] args) {        VoteManager vm = new VoteManager();        for(int i=0;i<9;i++){            vm.vote("u1","A");        }    }}

由此可以看出，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；

场景二：以支付宝蚂蚁庄园为例进行代码演示

未使用状态模式

public class AntFarm {	static int eatstate = 0;//表示自己吃饭状态	static int vistitorstate = 1;//表示有访客状态	static int state;	public AntFarm() {		state = 0;//初始化时小鸡为吃饭状态	}	public void invite() {		if (state == 0) {			System.out.println("邀请别的小鸡");			state = vistitorstate;//状态修改		} else if (state == 1) {			System.out.println("已有访客，请勿重复邀请");		}	}	public void expel() {		if (state == 1) {			System.out.println("把访客送走");			state = eatstate;		} else if (state == 0) {			System.out.println("当前没有访客");		}	}}

当对象有多种状态的时候再用条件语句显然很不好了，但引入状态模式可以省去条件语句的判断；

使用状态模式

环境类（context):

public class AntFarmContext {	AntFarmState state;//持有一个具体状态的实例，不一定是哪种状态	public AntFarmState getState() {		return state;	}	public void setState(AntFarmState state) {		this.state = state;	}	public void invite(){		state.invite();//委托给具体状态类运行	}	public void expel(){		state.expel();	}}

抽象状态类（state）:

public abstract class AntFarmState {    //写这两个方法就是为了子类完成相应操作中重写	public void  invite(){		System.out.println("已有访客，请勿重复邀请");	}	public void expel(){		System.out.println("当前没有访客");	}}

具体状态类（concreteState）:

public class EatingState extends AntFarmState{	AntFarmContext afc;	public EatingState(AntFarmContext afc) {		this.afc=afc;	}	public void invite() {		System.out.println("邀请别的小鸡");        //执行相应操作后在环境类中更改所处的状态，邀请了小鸡此时给环境类设置访客状态		afc.setState(new InvistorState(afc));	}}

public class InvistorState extends AntFarmState{	   AntFarmContext afc;	public InvistorState(AntFarmContext afc) {		this.afc=afc;	}	public void expel() {		System.out.println("把访客送走");		afc.setState(new EatingState(afc));	}}

客户端测试：

public class Client1 {	public static void main(String[] args) {        AntFarmContext afc=new AntFarmContext();        EatingState es=new EatingState(afc);        afc.setState(es);//环境类设置最初状态        afc.invite();        afc.expel();        afc.expel();        afc.invite();	}}

参考文章：

java模式之状态模式：

设计模式之状态模式（state模式）：

转载地址：http://fsgtz.baihongyu.com/

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