上面的例子中多次提到状态,本节讲的就是状态模式,什么是状态模式呢?其定义如下:
Allow an object to alter its behavior when its internal state changes.The object will appear to change its class.(当一个对象内在状态改变时允许其改变行为,这个对象看起来像改变了其类。)
状态模式的核心是封装,状态的变更引起了行为的变更,从外部看起来就好像这个对象对应的类发生了改变一样。状态模式的通用类图如图26-5所示。
图26-5 状态模式通用类图
我们先来看看状态模式中的3个角色。
● State——抽象状态角色
接口或抽象类,负责对象状态定义,并且封装环境角色以实现状态切换。
● ConcreteState——具体状态角色
每一个具体状态必须完成两个职责:本状态的行为管理以及趋向状态处理,通俗地说,就是本状态下要做的事情,以及本状态如何过渡到其他状态。
● Context——环境角色
定义客户端需要的接口,并且负责具体状态的切换。
状态模式相对来说比较复杂,它提供了一种对物质运动的另一个观察视角,通过状态变更促使行为的变化,就类似水的状态变更一样,一碗水的初始状态是液态,通过加热转变为气态,状态的改变同时也引起体积的扩大,然后就产生了一个新的行为:鸣笛或顶起壶盖,瓦特就是这么发明蒸汽机的。我们再来看看状态模式的通用源代码,首先来看抽象环境角色,如代码清单26-14所示。
代码清单26-14 抽象环境角色
public abstract class State { //定义一个环境角色,提供子类访问 protected Context context; //设置环境角色 public void setContext(Context _context){ this.context = _context; } //行为1 public abstract void handle1; //行为2 public abstract void handle2;}
抽象环境中声明一个环境角色,提供各个状态类自行访问,并且提供所有状态的抽象行为,由各个实现类实现。具体环境角色如代码清单26-15所示。
代码清单26-15 环境角色
public class ConcreteState1 extends State { @Override public void handle1 { //本状态下必须处理的逻辑 } @Override public void handle2 { //设置当前状态为stat2 super.context.setCurrentState(Context.STATE2); //过渡到state2状态,由Context实现 super.context.handle2; }}public class ConcreteState2 extends State { @Override public void handle1 { //设置当前状态为state1 super.context.setCurrentState(Context.STATE1); //过渡到state1状态,由Context实现 super.context.handle1; } @Override public void handle2 { //本状态下必须处理的逻辑 }}
具体环境角色有两个职责:处理本状态必须完成的任务,决定是否可以过渡到其他状态。我们再来看环境角色,如代码清单26-16所示。
代码清单26-16 具体环境角色
public class Context { //定义状态 public final static State STATE1 = new ConcreteState1; public final static State STATE2 = new ConcreteState2; //当前状态 private State CurrentState; //获得当前状态 public State getCurrentState { return CurrentState; } //设置当前状态 public void setCurrentState(State currentState) { this.CurrentState = currentState; //切换状态 this.CurrentState.setContext(this); } //行为委托 public void handle1{ this.CurrentState.handle1; } public void handle2{ this.CurrentState.handle2; }}
环境角色有两个不成文的约束:
● 把状态对象声明为静态常量,有几个状态对象就声明几个静态常量。
● 环境角色具有状态抽象角色定义的所有行为,具体执行使用委托方式。
我们再来看场景类如何执行,如代码清单26-17所示。
代码清单26-17 具体环境角色
public class Client { public static void main(String args) { //定义环境角色 Context context = new Context; //初始化状态 context.setCurrentState(new ConcreteState1); //行为执行 context.handle1; context.handle2; }}
看到没?我们已经隐藏了状态的变化过程,它的切换引起了行为的变化。对外来说,我们只看到行为的发生改变,而不用知道是状态变化引起的。