状态模式
偷偷努力,悄无声息地变强,然后惊艳所有人!哈哈,小伙伴们又来学习啦~今天我将给大家介绍《状态模式》,这篇文章主要会讲到等等知识点,不知道大家对其都有多少了解,下面我们就一起来看一吧!当然,非常希望大家能多多评论,给出合理的建议,我们一起学习,一起进步!
什么是状态模式?
状态模式是一种行为模式,允许对象在其内部状态发生变化时改变其行为。该对象似乎会更改其类别。
什么时候使用它?
- 当您的对象的行为根据其当前状态而有所不同时,请使用状态模式。
- 当您想要实现表示有限自动机的系统时,请使用状态模式。
问题
我们正在开发自动售货机系统。这是显示自动售货机工作流程的图表。
如果你学过计算机科学,你可能会注意到它看起来像有限自动机(如果你不知道什么是 fa,不用担心,你不需要知道它来理解状态模式)。图中,圆圈代表状态,箭头代表状态交易。
无论如何,让我们开始编写我们的第一个版本的系统。
public class vendingmachine { // vending machine has four states final static int out_of_stock = 0; final static int idle = 1; final static int has_money = 2; final static int drink_sold = 3; // when vending machine is placed, it has no drink stocks int state = out_of_stock; // our initial state int stocks = 0; public vendingmachine(int stocks) { this.stocks = stocks; if (stocks > 0) { state = idle; } } public void insertmoney() { if (state == out_of_stock) { system.out.println("error: drink is out of stock"); } else if (state == idle) { system.out.println("success: you inserted money"); state = has_money; } else if (state == has_money) { system.out.println("error: you already inserted money, you can buy now"); } else if (state == drink_sold) { system.out.println("error: please wait, we're dispensing you a drink that you bought"); } } public void pressbuybutton() { // if statements for each states } public void presscancelbutton() { // if statements for each states } public void dispensedrink() { // if statements for each states } public void refill() { // if statements for each states } }
你能发现问题吗?
- 这段代码违反了开闭原则。
- 此代码违反了单一责任原则。
- 此代码没有封装变化的内容。
- 状态转换并不显式,它们被放置在条件语句下。
- 如果添加其他状态或状态转换,可能会导致已经工作的代码出现错误。
解决方案
那么,我们如何解决这些问题呢?我们将把每个状态变成一个对象,然后实现表示从该特定状态(对象)进行状态转换的方法。
客户
客户端与自动售货机交互。自动售货机
这个类拥有多个状态。通过引入state接口,依赖于接口而不是实现。状态
为所有concretestate提供通用接口。具体状态
每个状态事务根据状态有不同的行为。例如,idle 类中定义的 insertmoney 方法和 outofstock 状态下的方法的行为不同。
现在,vendingmachine 中的许多 if 语句被删除,并且状态转换是显式的(您将在实现中看到这一点)。
结构
这个结构让你想起另一种模式吗?是的,这个类图基本上与策略模式相同,但它们的意图不同。我们稍后再讨论。
java实现
// declare all possible state transition methods public interface state { void insertmoney(); void pressbuybutton(); void presscancelbutton(); void dispensedrink(); void refill(int stocks); }
public class drinksold implements state { vendingmachine machine; public drinksold(vendingmachine machine) { this.machine = machine; } @override public void insertmoney() { system.out.println("error: no state transition occurs"); } @override public void pressbuybutton() { system.out.println("error: no state transition occurs"); } @override public void presscancelbutton() { system.out.println("error: no state transition occurs"); } @override public void dispensedrink() { machine.customertakesdrink(); if (machine.getstocks() > 0) { system.out.println("success: drinksold -> idle"); machine.setstate(machine.getidle()); } else { system.out.println("success: drinksold -> outofstock"); machine.setstate(machine.getoutofstock()); } } @override public void refill(int stocks) { system.out.println("error: no state transition occurs"); } }
我将跳过其他具体状态,因为它们很相似,但您可以在我的 github 存储库中查看它们(我的存储库的链接位于本博客末尾)。
public class vendingmachine { private state idle; private state hasmoney; private state drinksold; private state outofstock; private state currentstate; int stocks = 0; public vendingmachine(int stocks) { idle = new idle(this); hasmoney = new hasmoney(this); drinksold = new drinksold(this); outofstock = new outofstock(this); this.stocks = stocks; if (stocks > 0) { currentstate = idle; } else { currentstate = outofstock; } } // state transition methods, actual implementation is delegated to concrete states public void insertmoney() { currentstate.insertmoney(); } public void pressbuybutton() { currentstate.pressbuybutton(); currentstate.dispensedrink(); } public void presscancelbutton() { currentstate.presscancelbutton(); } public void refill(int stocks) { currentstate.refill(stocks); } // method to be used by concrete states to move one state to another public void setstate(state state) { currentstate = state; } // helper method used when dispensing a drink on drinksold state public void customertakesdrink() { if (stocks > 0) { system.out.println("customer grab a drink"); stocks--; } } // getter for each state public state getidle() { return idle; } public state gethasmoney() { return hasmoney; } public state getdrinksold() { return drinksold; } public state getoutofstock() { return outofstock; } public int getstocks() { return stocks; } public void setstocks(int stocks) { this.stocks = stocks; } @override public string tostring() { return "vendingmachine {" + "currentstate: " + currentstate.getclass().getsimplename() + ", stocks: " + stocks + '}'; } }
public class vendingmachinetestdrive { public static void main(string[] args) { vendingmachine machine = new vendingmachine(2); system.out.println(machine); system.out.println("-- customer insert money and cancel the transaction --"); machine.insertmoney(); machine.presscancelbutton(); system.out.println("-- customer insert money and buy a drink --"); machine.insertmoney(); machine.pressbuybutton(); system.out.println(machine); system.out.println("-- customer insert money and buy a drink --"); machine.insertmoney(); machine.pressbuybutton(); system.out.println(machine); system.out.println("-- customer insert money --"); machine.insertmoney(); system.out.println("-- owner is going to refill drinks --"); machine.refill(2); system.out.println(machine); } }
输出:
VendingMachine {currentState: Idle, stocks: 2} -- Customer insert money and cancel the transaction -- SUCCESS: Idle -> HasMoney SUCCESS: HasMoney -> Idle -- Customer insert money and buy a drink -- SUCCESS: Idle -> HasMoney SUCCESS: HasMoney -> DrinkSold Customer grab a drink SUCCESS: DrinkSold -> Idle VendingMachine {currentState: Idle, stocks: 1} -- Customer insert money and buy a drink -- SUCCESS: Idle -> HasMoney SUCCESS: HasMoney -> DrinkSold Customer grab a drink SUCCESS: DrinkSold -> OutOfStock VendingMachine {currentState: OutOfStock, stocks: 0} -- Customer insert money -- ERROR: no state transition occurs -- Owner is going to refill drinks -- SUCCESS: OutOfStock -> Idle VendingMachine {currentState: Idle, stocks: 2}
陷阱
- 状态模式最终往往会拥有很多类,因为存在的类就会有尽可能多的类。如果某些状态几乎相同,您可以将它们组合在一起。这样,我们减少了重复代码,但违反了单一责任原则,请记住,当您使用状态模式时,它们是权衡的。
- 如果一个状态有多个可达状态,实现起来会比较复杂。
与策略模式的比较
- 它们都允许对象通过组合和委托来合并不同的行为。
- 在策略模式中,“客户端”在运行时更改对象的行为。另一方面,在状态模式中,“上下文”根据明确定义的状态转换方法来改变状态。
您可以在这里查看所有设计模式的实现。
github 存储库
本篇关于《状态模式》的介绍就到此结束啦,但是学无止境,想要了解学习更多关于文章的相关知识,请关注golang学习网公众号!

- 上一篇
- 抢占式多核 Linux 系统中,线程调度是如何决定的?

- 下一篇
- Win10任务栏图标大小怎么调 Win10怎么设置任务栏上图标的大小
-
- 文章 · java教程 | 4小时前 | eclipse 设置步骤 中文界面 IntelliJIDEA 字体显示
- Java开发工具中文界面设置教程
- 169浏览 收藏
-
- 文章 · java教程 | 5小时前 |
- Java、Python、C语言三者区别详解
- 328浏览 收藏
-
- 文章 · java教程 | 6小时前 |
- Java必备知识点详解,体系结构全解析
- 270浏览 收藏
-
- 文章 · java教程 | 11小时前 |
- HBase配置文件测试及Kerberos认证连接问题解决
- 351浏览 收藏
-
- 文章 · java教程 | 15小时前 |
- 学Java必备知识点全解析,Java体系详解
- 133浏览 收藏
-
- 文章 · java教程 | 1天前 |
- 反序输出字符串:填码验证算法小练习
- 278浏览 收藏
-
- 文章 · java教程 | 1天前 |
- Java非C语言开发,揭秘Java技术实现
- 236浏览 收藏
-
- 文章 · java教程 | 2天前 |
- Java学习必备知识体系结构详解
- 237浏览 收藏
-
- 文章 · java教程 | 2天前 |
- 若依框架MyBatis依赖配置及查找方法
- 194浏览 收藏
-
- 前端进阶之JavaScript设计模式
- 设计模式是开发人员在软件开发过程中面临一般问题时的解决方案,代表了最佳的实践。本课程的主打内容包括JS常见设计模式以及具体应用场景,打造一站式知识长龙服务,适合有JS基础的同学学习。
- 542次学习
-
- GO语言核心编程课程
- 本课程采用真实案例,全面具体可落地,从理论到实践,一步一步将GO核心编程技术、编程思想、底层实现融会贯通,使学习者贴近时代脉搏,做IT互联网时代的弄潮儿。
- 508次学习
-
- 简单聊聊mysql8与网络通信
- 如有问题加微信:Le-studyg;在课程中,我们将首先介绍MySQL8的新特性,包括性能优化、安全增强、新数据类型等,帮助学生快速熟悉MySQL8的最新功能。接着,我们将深入解析MySQL的网络通信机制,包括协议、连接管理、数据传输等,让
- 497次学习
-
- JavaScript正则表达式基础与实战
- 在任何一门编程语言中,正则表达式,都是一项重要的知识,它提供了高效的字符串匹配与捕获机制,可以极大的简化程序设计。
- 487次学习
-
- 从零制作响应式网站—Grid布局
- 本系列教程将展示从零制作一个假想的网络科技公司官网,分为导航,轮播,关于我们,成功案例,服务流程,团队介绍,数据部分,公司动态,底部信息等内容区块。网站整体采用CSSGrid布局,支持响应式,有流畅过渡和展现动画。
- 484次学习
-
- 协启动
- SEO摘要协启动(XieQiDong Chatbot)是由深圳协启动传媒有限公司运营的AI智能服务平台,提供多模型支持的对话服务、文档处理和图像生成工具,旨在提升用户内容创作与信息处理效率。平台支持订阅制付费,适合个人及企业用户,满足日常聊天、文案生成、学习辅助等需求。
- 7次使用
-
- Brev AI
- 探索Brev AI,一个无需注册即可免费使用的AI音乐创作平台,提供多功能工具如音乐生成、去人声、歌词创作等,适用于内容创作、商业配乐和个人创作,满足您的音乐需求。
- 7次使用
-
- AI音乐实验室
- AI音乐实验室(https://www.aimusiclab.cn/)是一款专注于AI音乐创作的平台,提供从作曲到分轨的全流程工具,降低音乐创作门槛。免费与付费结合,适用于音乐爱好者、独立音乐人及内容创作者,助力提升创作效率。
- 6次使用
-
- PixPro
- SEO摘要PixPro是一款专注于网页端AI图像处理的平台,提供高效、多功能的图像处理解决方案。通过AI擦除、扩图、抠图、裁切和压缩等功能,PixPro帮助开发者和企业实现“上传即处理”的智能化升级,适用于电商、社交媒体等高频图像处理场景。了解更多PixPro的核心功能和应用案例,提升您的图像处理效率。
- 6次使用
-
- EasyMusic
- EasyMusic.ai是一款面向全场景音乐创作需求的AI音乐生成平台,提供“零门槛创作 专业级输出”的服务。无论你是内容创作者、音乐人、游戏开发者还是教育工作者,都能通过EasyMusic.ai快速生成高品质音乐,满足短视频、游戏、广告、教育等多元需求。平台支持一键生成与深度定制,积累了超10万创作者,生成超100万首音乐作品,用户满意度达99%。
- 9次使用
-
- 提升Java功能开发效率的有力工具:微服务架构
- 2023-10-06 501浏览
-
- 掌握Java海康SDK二次开发的必备技巧
- 2023-10-01 501浏览
-
- 如何使用java实现桶排序算法
- 2023-10-03 501浏览
-
- Java开发实战经验:如何优化开发逻辑
- 2023-10-31 501浏览
-
- 如何使用Java中的Math.max()方法比较两个数的大小?
- 2023-11-18 501浏览