设计模式之State

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State的定义: 不同的状态，不同的行为;或者说，每个状态有着相应的行为。 　　何时使用? 　　State模式在实际使用中比较多，适合"状态的切换".因为我们经常会使用If elseif else 进行状态切换，如果针对状态的这样判断切换反复出现，我们就要联想到是否可以采取State模式了。 　　不只是根据状态，也有根据属性.如果某个对象的属性不同，对象的行为就不一样，这点在数据库系统中出现频率比较高，我们经常会在一个数据表的尾部，加上property属性含义的字段，用以标识记录中一些特殊性质的记录，这种属性的改变（切换）又是随时可能发生的，就有可能要使用State。 　　是否使用? 　　在实际使用，类似开关一样的状态切换是很多的，但有时并不是那么明显，取决于你的经验和对系统的理解深度。 　　这里要阐述的是"开关切换状态" 和" 一般的状态判断"是有一些区别的， " 一般的状态判断"也是有 if..elseif结构，例如: 　　　　if （which==1） state="hello"; 　　　　else if （which==2） state="hi"; 　　　　else if （which==3） state="bye"; 　　这是一个 " 一般的状态判断"，state值的不同是根据which变量来决定的，which和state没有关系.如果改成: 　　　　if （state.euqals（"bye"）） state="hello"; 　　　　else if （state.euqals（"hello"）） state="hi"; 　　　　else if （state.euqals（"hi"）） state="bye"; 　　这就是 "开关切换状态"，是将state的状态从"hello"切换到"hi"，再切换到""bye";在切换到"hello"，好象一个旋转开关，这种状态改变就可以使用State模式了。 　　如果单纯有上面一种将"hello""hi""bye""hello"这一个方向切换，也不一定需要使用State模式，因为State模式会建立很多子类，复杂化，但是如果又发生另外一个行为:将上面的切换方向反过来切换，或者需要任意切换，就需要State了。 　　请看下例:

public class Context{



　　private Color state=null;



　　public void push（）{



　　　　//如果当前red状态 就切换到blue

　　　　if （state==Color.red） state=Color.blue;



　　　　//如果当前blue状态 就切换到green

　　　　else if （state==Color.blue） state=Color.green;



　　　　//如果当前black状态 就切换到red

　　　　else if （state==Color.black） state=Color.red;



　　　　//如果当前green状态 就切换到black

　　　　else if （state==Color.green） state=Color.black;

　　　　

　　　　Sample sample=new Sample（state）;

　　　　sample.operate（）;

　　}



　　public void pull（）{



　　　　//与push状态切换正好相反



　　　　if （state==Color.green） state=Color.blue;

　　　　else if （state==Color.black） state=Color.green;

　　　　else if （state==Color.blue） state=Color.red;

　　　　else if （state==Color.red） state=Color.black;



　　　　Sample2 sample2=new Sample2（state）;

　　　　sample2.operate（）; 

　　}



}

在上例中，我们有两个动作push推和pull拉，这两个开关动作，改变了Context颜色，至此，我们就需要使用State模式优化它。 　　另外注意:但就上例，state的变化，只是简单的颜色赋值，这个具体行为是很简单的，State适合巨大的具体行为，因此在，就本例，实际使用中也不一定非要使用State模式，这会增加子类的数目，简单的变复杂。 　　例如: 银行帐户， 经常会在Open 状态和Close状态间转换。 　　例如: 经典的TcpConnection， Tcp的状态有创建 侦听 关闭三个，并且反复转换，其创建 侦听 关闭的具体行为不是简单一两句就能完成的，适合使用State 　　例如:信箱POP帐号， 会有四种状态， start HaveUsername Authorized quit，每个状态对应的行为应该是比较大的.适合使用State 　　例如:在工具箱挑选不同工具，可以看成在不同工具中切换，适合使用State.如 具体绘图程序，用户可以选择不同工具绘制方框 直线 曲线，这种状态切换可以使用State。 　　如何使用 　　State需要两种类型实体参与: 　　1.state manager 状态管理器，就是开关，如上面例子的Context实际就是一个state manager， 在state manager中有对状态的切换动作。 　　2.用抽象类或接口实现的父类，，不同状态就是继承这个父类的不同子类。 　　以上面的Context为例.我们要修改它，建立两个类型的实体。 　　第一步: 首先建立一个父类:

public abstract class State{



　　public abstract void handlepush（Context c）;

　　public abstract void handlepull（Context c）;

　　public abstract void getcolor（）;



}

父类中的方法要对应state manager中的开关行为，在state manager中本例就是Context中，有两个开关动作push推和pull拉.那么在状态父类中就要有具体处理这两个动作:handlepush（） handlepull（）; 同时还需要一个获取push或pull结果的方法getcolor（） 　　下面是具体子类的实现:

public class BlueState extends State{



　　public void handlepush（Context c）{

　　　　 //根据push方法"如果是blue状态的切换到green" ;

　　　　 c.setState（new GreenState（））;



　　}

　　public void handlepull（Context c）{



　　　　 //根据pull方法"如果是blue状态的切换到red" ;

　　　　c.setState（new RedState（））;



　　}



　　public abstract void getcolor（）{ return （Color.blue）}



}

同样其他状态的子类实现如blue一样。 　　第二步: 要重新改写State manager 也就是本例的Context:

public class Context{



　　private Sate state=null; //我们将原来的 Color state 改成了新建的State state;



　　//setState是用来改变state的状态 使用setState实现状态的切换

　　pulic void setState（State state）{



　　　　this.state=state;



　　}



　　public void push（）{



　　　　//状态的切换的细节部分，在本例中是颜色的变化，已经封装在子类的handlepush中实现，这里无需关心

　　　　state.handlepush（this）;

　　　　

　　　　//因为sample要使用state中的一个切换结果，使用getColor（）

　　　　Sample sample=new Sample（state.getColor（））;

　　　　sample.operate（）; 



　　}



 



　　public void pull（）{



　　　　state.handlepull（this）;

　　　　

　　　　Sample2 sample2=new Sample2（state.getColor（））;

　　　　sample2.operate（）; 



　　}



}

至此，我们也就实现了State的refactorying过程。 　　以上只是相当简单的一个实例，在实际应用中，handlepush或handelpull的处理是复杂的。 下载本文示例代码


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