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一天一個設(shè)計模式---狀態(tài)模式

來源：程序員人生發(fā)布時間：2016-11-10 08:51:20 閱讀次數(shù)：3608次

介紹：狀態(tài)模式，又稱狀態(tài)對象模式（Pattern of Objects for States），狀態(tài)模式是對象的行動模式。狀態(tài)模式把所研究的對象的行動包裝在不同的狀態(tài)對象里，每個狀態(tài)對象都屬于1個抽象狀態(tài)類的1個子類。

作用：狀態(tài)模式的意圖是根據(jù)狀態(tài)來分離和選擇行動,讓1個對象在其內(nèi)部狀態(tài)改變的時候，其行動也隨之改變。

場景：有些生存類游戲，比如《饑荒》，在場景中會有很多非1次性互動物品，如樹木，草等，它們會定時枯萎，生長。
就樹而言可以分為下面狀態(tài)：生長—結(jié)果—滅亡

1、角色及作用

可能在1個業(yè)務(wù)中，我們會有很多if—else等。可能原來的邏輯是正確的，但是如果我們在里面增加功能，對邏輯進行修改，就會10分麻煩。這個時候就能夠用狀態(tài)模式。

角色	作用
環(huán)境(Context)	也稱上下文，狀態(tài)決定它的現(xiàn)狀
抽象狀態(tài)(State)	定義1個接口，用以封裝環(huán)境（Context）對象的1個特定的狀態(tài)所對應(yīng)的行動
具體狀態(tài)(ConcreteState)	每個具體狀態(tài)類都實現(xiàn)了環(huán)境（Context）的1個狀態(tài)所對應(yīng)的行動

2、摹擬1顆樹的1生

環(huán)境角色

（樹）保存了1生所有可能經(jīng)歷的狀態(tài)，基因決定了樹木生長和結(jié)果最大年齡。

public class Tree {
    // 持有1個State類型的對象實例
    private TreeState state;
    // 保存樹木1生所有的狀態(tài)
    public Map<String, TreeState> states = new HashMap<String, TreeState>();

    public int growSize;    // 生長可能時間
    public int fruitSize;   // 結(jié)果可能時間

    public int now = 1; // 樹木年齡

    public Tree() {
        states.put("grow", new GrowState(this));
        states.put("fruit", new FruitState(this));
        states.put("death", new DeathState(this));

        this.state = states.get("grow");


        // 如果沒有環(huán)境因素，植物生長和結(jié)果是由基因決定的,生長最多5年，最多2年結(jié)果
        Random random =new Random();
        growSize =random.nextInt(5);
        fruitSize = random.nextInt(2);
    }

    public void setState(TreeState state) {
        this.state = state;
    }

    public void handle() {
        state.handle();
    }

}

狀態(tài)

public interface TreeState {
    public void handle();
}

生長狀態(tài)

樹木如果生長到1定年齡，進入結(jié)果狀態(tài)

public class GrowState implements TreeState {

    private Tree tree;

    public GrowState(Tree tree) {
        this.tree = tree;
    }

    @Override
    public void handle() {
        if (tree.now < tree.growSize) {
            System.out.println("植物長大");
            tree.now++;
        } else {
            tree.setState(tree.states.get("fruit"));
        }
    }

}

結(jié)果狀態(tài)

如果超過結(jié)果年齡，樹木進入死亡狀態(tài)

public class FruitState implements TreeState {

    private Tree tree;

    public FruitState(Tree tree) {
        this.tree = tree;
    }

    @Override
    public void handle() {
        if (tree.now < (tree.growSize + tree.fruitSize)) {
            System.out.println("植物結(jié)果");
            tree.now++;
        } else {
            tree.setState(tree.states.get("death"));
        }
    }

}

死亡狀態(tài)

public class DeathState implements TreeState {
    private Tree tree;

    public DeathState(Tree tree) {
        this.tree = tree;
    }

    @Override
    public void handle() {
        System.out.println("植物已死亡");
        tree.setState(tree.states.get("death"));
    }
}

摹擬生長

某1顆樹的1生

Tree tree = new Tree();
    while (true) {
        tree.handle();
    }

進程

植物長大
植物長大
植物長大
植物結(jié)果
植物已死亡

缺點
- 會增加類和對象的個數(shù)，如果使用不當會造成邏輯混亂。
- 狀態(tài)模式對“開閉原則”的支持其實不太好,增加新的狀態(tài)類需要修改那些負責(zé)狀態(tài)轉(zhuǎn)換的源代碼

3、狀態(tài)模式和策略模式的比較

在網(wǎng)上學(xué)習(xí)其他大神博客的時候看到很多評論，這不是狀態(tài)模式是策略模式，或這不是策略模式是狀態(tài)模式，不要誤人子弟。但是其實博主是正確的，而那些言語粗魯?shù)娜朔炊亲约簾o知（讓我10分反感）。狀態(tài)模式常常與策略模式相混淆。1個簡單的方法是考察環(huán)境角色是不是有明顯的狀態(tài)和狀態(tài)的過渡。

狀態(tài)模式：

狀態(tài)模式處理的核心問題是狀態(tài)的遷移，由于在對象存在很多狀態(tài)情況下，各個狀態(tài)之間跳轉(zhuǎn)和遷移進程都是及其復(fù)雜的。在狀態(tài)模式中，狀態(tài)改變是由對象的內(nèi)部條件決定，外界只需關(guān)心其接口，沒必要關(guān)心其狀態(tài)對象的創(chuàng)建和轉(zhuǎn)化。

策略模式：

策略模式的好處在于你可以動態(tài)的改變對象的策略行動。策略模式里，采取何種策略由外部條件決定，也就是說使用甚么策略由我們來提供，而策略的具體實現(xiàn)類實現(xiàn)對應(yīng)算法。比如1種商品，我們可以有很多降價和提價策略，我們只需要定義好各種策略的規(guī)則，然后讓商品去履行就好了。

更多模式：http://blog.csdn.net/odeviloo/article/details/52382338

更多源碼：https://github.com/oDevilo/Java-Base

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