欢迎来到尧图网

客户服务 关于我们

您的位置:首页 > 财经 > 产业 > 行为型:状态模式

行为型:状态模式

2025/9/19 13:19:19 来源:https://blog.csdn.net/xike1024/article/details/148241374  浏览:    关键词:行为型:状态模式

目录

1、核心思想

2、实现方式

2.1 模式结构

2.2 实现案例

3、优缺点分析

4、适用场景

5、注意事项


1、核心思想

目的:将状态相关逻辑封装到独立的类中,消除复杂的条件分支,状态的切换由具体状态类自身管理

举例

1> 交通灯红绿黄切换

2> 台灯通电与断电切换

2、实现方式

2.1 模式结构

三个核心角色:

  •  State(状态接口)​:定义通用的状态规范标准,其中处理请求方法handle()将系统环境Context作为参数传入。
  • ConcreteStateA、ConcreteStateB、ConcreteStateC(状态实现A、状态实现B、状态实现C)​:具体的状态实现类,定义该状态下的行为,并可触发状态转换。
  • Context(系统环境)​:系统的环境,持有当前状态的引用,提供修改状态的方法setState(),对外暴露请求发起方法request()

2.2 实现案例

假设电梯有运行中、停止、故障三种状态,不同状态下对开门、关门的响应不同

//1、状态接口
public interface ElevatorState {void openDoor();void closeDoor();void run();void stop();
}//2、状态实现类
// 停止状态
public class StoppedState implements ElevatorState {@Overridepublic void openDoor() {System.out.println("开门成功(已停止)");}@Overridepublic void closeDoor() {System.out.println("关门成功(已停止)");}@Overridepublic void run() {System.out.println("电梯开始运行");}@Overridepublic void stop() {System.out.println("电梯已是停止状态");}
}// 运行状态
public class RunningState implements ElevatorState {@Overridepublic void openDoor() {System.out.println("运行中禁止开门!");}@Overridepublic void closeDoor() {System.out.println("门已关闭(运行中)");}@Overridepublic void run() {System.out.println("电梯已在运行中");}@Overridepublic void stop() {System.out.println("电梯停止运行");}
}// 故障状态
public class ErrorState implements ElevatorState {@Overridepublic void openDoor() {System.out.println("故障中,禁止操作!");}@Overridepublic void closeDoor() {System.out.println("故障中,禁止操作!");}@Overridepublic void run() {System.out.println("故障中,禁止操作!");}@Overridepublic void stop() {System.out.println("故障中,禁止操作!");}
}//3、系统环境类:电梯控制器
public class ElevatorController {private ElevatorState currentState;public ElevatorController() {currentState = new StoppedState(); // 初始状态为停止}public void setState(ElevatorState state) {this.currentState = state;}public void openDoor() {currentState.openDoor();}public void closeDoor() {currentState.closeDoor();}public void run() {currentState.run();// 状态切换逻辑可在此或具体状态中实现}public void stop() {currentState.stop();}
}//4、客户端
public class Client {public static void main(String[] args) {ElevatorController elevator = new ElevatorController();elevator.openDoor();   // 输出:开门成功(已停止)elevator.run();        // 输出:电梯开始运行elevator.openDoor();   // 输出:运行中禁止开门!elevator.stop();       // 输出:电梯停止运行}
}

3、优缺点分析

优点:

  • 单一职责原则:每个状态类的职责明确,代码清晰。

  • 开闭原则:新增状态无需修改现有代码。

  • 消除条件分支:用多态代替复杂的 if-else 逻辑。

  • 状态转换内聚:状态切换逻辑封装在状态类中,避免分散在多个地方。

缺点:

  • 类数量增加:每个状态需要一个类,可能导致类膨胀。

  • 状态转换复杂度:若状态间转换逻辑复杂,可能增加维护难度。

  • 上下文依赖:状态类可能需要反向引用上下文(Context),导致耦合。

4、适用场景

  • 对象行为依赖状态

    • 例如:订单状态(待支付、已发货、已完成)、游戏角色状态(站立、奔跑、跳跃)。

  • 需要频繁切换状态

    • 例如:线程生命周期管理(新建、运行、阻塞、终止)。

  • 替代复杂的状态条件判断

    • 例如:工作流引擎、电梯控制、交通灯系统。

实际应用

  • Java线程状态管理

    Thread 类的状态(NEW, RUNNABLE, BLOCKED等)通过内部状态转换控制行为。

  • Spring状态机(State Machine)

    用于实现复杂的状态转换逻辑,如订单流程、审批流程。

  • 游戏开发

    角色状态(移动、攻击、防御)通过状态模式切换动画和逻辑。

5、注意事项

  • 避免状态膨胀:若状态过多,可考虑组合模式或子状态划分。

  • 状态初始化:确保上下文对象的初始状态正确设置。

  • 线程安全:多线程环境下需保证状态转换的原子性(如加锁)。

版权声明:

本网仅为发布的内容提供存储空间,不对发表、转载的内容提供任何形式的保证。凡本网注明“来源:XXX网络”的作品,均转载自其它媒体,著作权归作者所有,商业转载请联系作者获得授权,非商业转载请注明出处。

我们尊重并感谢每一位作者,均已注明文章来源和作者。如因作品内容、版权或其它问题,请及时与我们联系,联系邮箱:809451989@qq.com,投稿邮箱:809451989@qq.com

热搜词