Java 中的状态设计模式

状态设计模式是行为设计​​模式之一。当对象根据其内部状态改变其行为时使用状态设计模式。

状态设计模式

如果我们必须根据对象的状态改变其行为，我们可以在对象中拥有一个状态变量。然后使用if-else条件块根据状态执行不同的操作。状态设计模式用于提供一种系统的、松散耦合的方式通过Context和State实现来实现这一点。状态模式Context是具有对 State 具体实现之一的 State 引用的类。Context 将请求转发到状态对象进行处理。让我们通过一个简单的例子来理解这一点。假设我们要实现一个带有简单按钮的电视遥控器来执行操作。如果状态为 ON，它将打开电视，如果状态为 OFF，它将关闭电视。我们可以使用如下所示的 if-else 条件来实现它；TVRemoteBasic.java

package com.journaldev.design.state;

public class TVRemoteBasic {

	private String state="";

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

	public void doAction(){
		if(state.equalsIgnoreCase("ON")){
			System.out.println("TV is turned ON");
		}else if(state.equalsIgnoreCase("OFF")){
			System.out.println("TV is turned OFF");
		}
	}

	public static void main(String args[]){
		TVRemoteBasic remote = new TVRemoteBasic();

		remote.setState("ON");
		remote.doAction();

		remote.setState("OFF");
		remote.doAction();
	}

}

请注意，客户端代码应该知道用于设置遥控器状态的具体值。此外，如果状态数量增加，那么实现和客户端代码之间的紧密耦合将很难维护和扩展。现在我们将使用状态模式来实现上述电视遥控器示例。

状态设计模式接口

首先，我们将创建 State 接口，它将定义不同具体状态和上下文类应实现的方法。State.java

package com.journaldev.design.state;

public interface State {

	public void doAction();
}

状态设计模式具体状态实现

在我们的示例中，我们可以有两个状态 - 一个用于打开电视，另一个用于关闭电视。因此，我们将为这些行为创建两个具体的状态实现。TVStartState.java

package com.journaldev.design.state;

public class TVStartState implements State {

	@Override
	public void doAction() {
		System.out.println("TV is turned ON");
	}

}

TVStopState.java

package com.journaldev.design.state;

public class TVStopState implements State {

	@Override
	public void doAction() {
		System.out.println("TV is turned OFF");
	}

}

现在我们准备实现我们的 Context 对象，它将根据其内部状态改变其行为。

状态设计模式上下文实现

TVContext.java

package com.journaldev.design.state;

public class TVContext implements State {

	private State tvState;

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

	public State getState() {
		return this.tvState;
	}

	@Override
	public void doAction() {
		this.tvState.doAction();
	}

}

请注意，Context 还实现了 State 并保留其当前状态的引用，并将请求转发给状态实现。

状态设计模式测试程序

现在让我们编写一个简单的程序来测试 TV Remote 的状态模式实现。TVRemote.java

package com.journaldev.design.state;

public class TVRemote {

	public static void main(String[] args) {
		TVContext context = new TVContext();
		State tvStartState = new TVStartState();
		State tvStopState = new TVStopState();

		context.setState(tvStartState);
		context.doAction();


		context.setState(tvStopState);
		context.doAction();

	}

}

上述程序的输出与不使用状态模式的 TV Remote 的基本实现相同。

状态设计模式的优点

使用状态模式实现多态行为的好处显而易见。出错的几率更小，而且很容易为附加行为添加更多状态。从而使我们的代码更加健壮、易于维护和灵活。此外，状态模式还有助于避免这种情况下使用 if-else 或 switch-case 条件逻辑。状态模式与策略模式非常相似，请查看Java 中的策略模式。以上就是关于 Java 中的状态设计模式的全部内容，希望您喜欢。