# 處理對象的多種狀態及其相互轉換——狀態模式(六)
6 狀態模式總結
狀態模式將一個對象在不同狀態下的不同行為封裝在一個個狀態類中,通過設置不同的狀態對象可以讓環境對象擁有不同的行為,而狀態轉換的細節對于客戶端而言是透明的,方便了客戶端的使用。在實際開發中,狀態模式具有較高的使用頻率,在工作流和游戲開發中狀態模式都得到了廣泛的應用,例如公文狀態的轉換、游戲中角色的升級等。
1. 主要優點
狀態模式的主要優點如下:
(1) 封裝了狀態的轉換規則,在狀態模式中可以將狀態的轉換代碼封裝在環境類或者具體狀態類中,可以對狀態轉換代碼進行集中管理,而不是分散在一個個業務方法中。
(2) 將所有與某個狀態有關的行為放到一個類中,只需要注入一個不同的狀態對象即可使環境對象擁有不同的行為。
(3) 允許狀態轉換邏輯與狀態對象合成一體,而不是提供一個巨大的條件語句塊,狀態模式可以讓我們避免使用龐大的條件語句來將業務方法和狀態轉換代碼交織在一起。
(4) 可以讓多個環境對象共享一個狀態對象,從而減少系統中對象的個數。
2. 主要缺點
狀態模式的主要缺點如下:
(1) 狀態模式的使用必然會增加系統中類和對象的個數,導致系統運行開銷增大。
(2) 狀態模式的結構與實現都較為復雜,如果使用不當將導致程序結構和代碼的混亂,增加系統設計的難度。
(3) 狀態模式對“開閉原則”的支持并不太好,增加新的狀態類需要修改那些負責狀態轉換的源代碼,否則無法轉換到新增狀態;而且修改某個狀態類的行為也需修改對應類的源代碼。
3. 適用場景
在以下情況下可以考慮使用狀態模式:
(1) 對象的行為依賴于它的狀態(如某些屬性值),狀態的改變將導致行為的變化。
(2) 在代碼中包含大量與對象狀態有關的條件語句,這些條件語句的出現,會導致代碼的可維護性和靈活性變差,不能方便地增加和刪除狀態,并且導致客戶類與類庫之間的耦合增強。
練習
> Sunny軟件公司欲開發一款紙牌游戲軟件,在該游戲軟件中用戶角色具有入門級(Primary)、熟練級(Secondary)、高手級(Professional)和骨灰級(Final)四種等級,角色的等級與其積分相對應,游戲勝利將增加積分,失敗則扣除積分。入門級具有最基本的游戲功能play() ,熟練級增加了游戲勝利積分加倍功能doubleScore(),高手級在熟練級基礎上再增加換牌功能changeCards(),骨灰級在高手級基礎上再增加偷看他人的牌功能peekCards()。
試使用狀態模式來設計該系統。
7 練習
(1) 分析如下代碼:
```
class TestXYZ {
int behaviour;
//Getter and Setter
......
public void handleAll() {
if (behaviour == 0) { //do something }
else if (behaviour == 1) { //do something }
else if (behaviour == 2) { //do something }
else if (behaviour == 3) { //do something }
... some more else if ...
}
}
```
為了提高代碼的擴展性和健壯性,可以使用( )設計模式來進行重構。
A. Visitor(訪問者) B. Facade(外觀)
C. Memento(備忘錄) D. State(狀態)
(2) 傳輸門是傳輸系統中的重要裝置。傳輸門具有Open(打開)、Closed(關閉)、Opening(正在打開)、StayOpen(保持打開)、Closing(正在關閉)五種狀態。觸發狀態的轉換事件有click、complete和timeout三種。事件與其相應的狀態轉換如圖7所示。

圖7 傳輸門響應事件與其狀態轉換圖
試使用狀態模式對傳輸門進行狀態模擬,要求繪制相應的類圖并編程模擬實現。
- Introduction
- 基礎知識
- 設計模式概述
- 從招式與內功談起——設計模式概述(一)
- 從招式與內功談起——設計模式概述(二)
- 從招式與內功談起——設計模式概述(三)
- 面向對象設計原則
- 面向對象設計原則之單一職責原則
- 面向對象設計原則之開閉原則
- 面向對象設計原則之里氏代換原則
- 面向對象設計原則之依賴倒轉原則
- 面向對象設計原則之接口隔離原則
- 面向對象設計原則之合成復用原則
- 面向對象設計原則之迪米特法則
- 六個創建型模式
- 簡單工廠模式-Simple Factory Pattern
- 工廠三兄弟之簡單工廠模式(一)
- 工廠三兄弟之簡單工廠模式(二)
- 工廠三兄弟之簡單工廠模式(三)
- 工廠三兄弟之簡單工廠模式(四)
- 工廠方法模式-Factory Method Pattern
- 工廠三兄弟之工廠方法模式(一)
- 工廠三兄弟之工廠方法模式(二)
- 工廠三兄弟之工廠方法模式(三)
- 工廠三兄弟之工廠方法模式(四)
- 抽象工廠模式-Abstract Factory Pattern
- 工廠三兄弟之抽象工廠模式(一)
- 工廠三兄弟之抽象工廠模式(二)
- 工廠三兄弟之抽象工廠模式(三)
- 工廠三兄弟之抽象工廠模式(四)
- 工廠三兄弟之抽象工廠模式(五)
- 單例模式-Singleton Pattern
- 確保對象的唯一性——單例模式 (一)
- 確保對象的唯一性——單例模式 (二)
- 確保對象的唯一性——單例模式 (三)
- 確保對象的唯一性——單例模式 (四)
- 確保對象的唯一性——單例模式 (五)
- 原型模式-Prototype Pattern
- 對象的克隆——原型模式(一)
- 對象的克隆——原型模式(二)
- 對象的克隆——原型模式(三)
- 對象的克隆——原型模式(四)
- 建造者模式-Builder Pattern
- 復雜對象的組裝與創建——建造者模式(一)
- 復雜對象的組裝與創建——建造者模式(二)
- 復雜對象的組裝與創建——建造者模式(三)
- 七個結構型模式
- 適配器模式-Adapter Pattern
- 不兼容結構的協調——適配器模式(一)
- 不兼容結構的協調——適配器模式(二)
- 不兼容結構的協調——適配器模式(三)
- 不兼容結構的協調——適配器模式(四)
- 橋接模式-Bridge Pattern
- 處理多維度變化——橋接模式(一)
- 處理多維度變化——橋接模式(二)
- 處理多維度變化——橋接模式(三)
- 處理多維度變化——橋接模式(四)
- 組合模式-Composite Pattern
- 樹形結構的處理——組合模式(一)
- 樹形結構的處理——組合模式(二)
- 樹形結構的處理——組合模式(三)
- 樹形結構的處理——組合模式(四)
- 樹形結構的處理——組合模式(五)
- 裝飾模式-Decorator Pattern
- 擴展系統功能——裝飾模式(一)
- 擴展系統功能——裝飾模式(二)
- 擴展系統功能——裝飾模式(三)
- 擴展系統功能——裝飾模式(四)
- 外觀模式-Facade Pattern
- 深入淺出外觀模式(一)
- 深入淺出外觀模式(二)
- 深入淺出外觀模式(三)
- 享元模式-Flyweight Pattern
- 實現對象的復用——享元模式(一)
- 實現對象的復用——享元模式(二)
- 實現對象的復用——享元模式(三)
- 實現對象的復用——享元模式(四)
- 實現對象的復用——享元模式(五)
- 代理模式-Proxy Pattern
- 設計模式之代理模式(一)
- 設計模式之代理模式(二)
- 設計模式之代理模式(三)
- 設計模式之代理模式(四)
- 十一個行為型模式
- 職責鏈模式-Chain of Responsibility Pattern
- 請求的鏈式處理——職責鏈模式(一)
- 請求的鏈式處理——職責鏈模式(二)
- 請求的鏈式處理——職責鏈模式(三)
- 請求的鏈式處理——職責鏈模式(四)
- 命令模式-Command Pattern
- 請求發送者與接收者解耦——命令模式(一)
- 請求發送者與接收者解耦——命令模式(二)
- 請求發送者與接收者解耦——命令模式(三)
- 請求發送者與接收者解耦——命令模式(四)
- 請求發送者與接收者解耦——命令模式(五)
- 請求發送者與接收者解耦——命令模式(六)
- 解釋器模式-Interpreter Pattern
- 自定義語言的實現——解釋器模式(一)
- 自定義語言的實現——解釋器模式(二)
- 自定義語言的實現——解釋器模式(三)
- 自定義語言的實現——解釋器模式(四)
- 自定義語言的實現——解釋器模式(五)
- 自定義語言的實現——解釋器模式(六)
- 迭代器模式-Iterator Pattern
- 遍歷聚合對象中的元素——迭代器模式(一)
- 遍歷聚合對象中的元素——迭代器模式(二)
- 遍歷聚合對象中的元素——迭代器模式(三)
- 遍歷聚合對象中的元素——迭代器模式(四)
- 遍歷聚合對象中的元素——迭代器模式(五)
- 遍歷聚合對象中的元素——迭代器模式(六)
- 中介者模式-Mediator Pattern
- 協調多個對象之間的交互——中介者模式(一)
- 協調多個對象之間的交互——中介者模式(二)
- 協調多個對象之間的交互——中介者模式(三)
- 協調多個對象之間的交互——中介者模式(四)
- 協調多個對象之間的交互——中介者模式(五)
- 備忘錄模式-Memento Pattern
- 撤銷功能的實現——備忘錄模式(一)
- 撤銷功能的實現——備忘錄模式(二)
- 撤銷功能的實現——備忘錄模式(三)
- 撤銷功能的實現——備忘錄模式(四)
- 撤銷功能的實現——備忘錄模式(五)
- 觀察者模式-Observer Pattern
- 對象間的聯動——觀察者模式(一)
- 對象間的聯動——觀察者模式(二)
- 對象間的聯動——觀察者模式(三)
- 對象間的聯動——觀察者模式(四)
- 對象間的聯動——觀察者模式(五)
- 對象間的聯動——觀察者模式(六)
- 狀態模式-State Pattern
- 處理對象的多種狀態及其相互轉換——狀態模式(一)
- 處理對象的多種狀態及其相互轉換——狀態模式(二)
- 處理對象的多種狀態及其相互轉換——狀態模式(三)
- 處理對象的多種狀態及其相互轉換——狀態模式(四)
- 處理對象的多種狀態及其相互轉換——狀態模式(五)
- 處理對象的多種狀態及其相互轉換——狀態模式(六)
- 策略模式-Strategy Pattern
- 算法的封裝與切換——策略模式(一)
- 算法的封裝與切換——策略模式(二)
- 算法的封裝與切換——策略模式(三)
- 算法的封裝與切換——策略模式(四)
- 模板方法模式-Template Method Pattern
- 模板方法模式深度解析(一)
- 模板方法模式深度解析(二)
- 模板方法模式深度解析(三)
- 訪問者模式-Visitor Pattern
- 操作復雜對象結構——訪問者模式(一)
- 操作復雜對象結構——訪問者模式(二)
- 操作復雜對象結構——訪問者模式(三)
- 操作復雜對象結構——訪問者模式(四)
- 設計模式趣味學習(復習)
- 設計模式與足球(一)
- 設計模式與足球(二)
- 設計模式與足球(三)
- 設計模式與足球(四)
- 設計模式綜合應用實例
- 多人聯機射擊游戲
- 多人聯機射擊游戲中的設計模式應用(一)
- 多人聯機射擊游戲中的設計模式應用(二)
- 數據庫同步系統
- 設計模式綜合實例分析之數據庫同步系統(一)
- 設計模式綜合實例分析之數據庫同步系統(二)
- 設計模式綜合實例分析之數據庫同步系統(三)