介紹
意圖:允許對象在內部狀態發生改變時改變它的行爲,對象看起來好像修改了它的類。
主要解決:對象的行爲依賴於它的狀態(屬性),並且可以根據它的狀態改變而改變它的相關行爲。
何時使用:代碼中包含大量與對象狀態有關的條件語句。
如何解決:將各種具體的狀態類抽象出來。
關鍵代碼:通常命令模式的接口中只有一個方法。而狀態模式的接口中有一個或者多個方法。而且,狀態模式的實現類的方法,一般返回值,或者是改變實例變量的值。也就是說,狀態模式一般和對象的狀態有關。實現類的方法有不同的功能,覆蓋接口中的方法。狀態模式和命令模式一樣,也可以用於消除 if...else 等條件選擇語句。
應用實例: 1、打籃球的時候運動員可以有正常狀態、不正常狀態和超常狀態。 2、曾侯乙編鐘中,'鍾是抽象接口','鍾A'等是具體狀態,'曾侯乙編鐘'是具體環境(Context)。
優點: 1、封裝了轉換規則。 2、枚舉可能的狀態,在枚舉狀態之前需要確定狀態種類。 3、將所有與某個狀態有關的行爲放到一個類中,並且可以方便地增加新的狀態,只需要改變對象狀態即可改變對象的行爲。 4、允許狀態轉換邏輯與狀態對象合成一體,而不是某一個巨大的條件語句塊。 5、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。
缺點: 1、狀態模式的使用必然會增加系統類和對象的個數。 2、狀態模式的結構與實現都較爲複雜,如果使用不當將導致程序結構和代碼的混亂。 3、狀態模式對"開閉原則"的支持並不太好,對於可以切換狀態的狀態模式,增加新的狀態類需要修改那些負責狀態轉換的源代碼,否則無法切換到新增狀態,而且修改某個狀態類的行爲也需修改對應類的源代碼。
使用場景: 1、行爲隨狀態改變而改變的場景。 2、條件、分支語句的代替者。
注意事項:在行爲受狀態約束的時候使用狀態模式,而且狀態不超過 5 個。
實現圖
Golang實現
公共類
type Week interface {
Today()
Next(*DayContext)
}
type DayContext struct {
today Week
}
func NewDayContext() *DayContext {
return &DayContext{
today: &Sunday{},
}
}
func (d *DayContext) Today() {
d.today.Today()
}
func (d *DayContext) Next() {
d.today.Next(d)
}
子類
type Sunday struct{}
func (*Sunday) Today() {
fmt.Printf("Sunday\n")
}
func (*Sunday) Next(ctx *DayContext) {
ctx.today = &Monday{}
}
type Monday struct{}
func (*Monday) Today() {
fmt.Printf("Monday\n")
}
func (*Monday) Next(ctx *DayContext) {
ctx.today = &Tuesday{}
}
type Tuesday struct{}
func (*Tuesday) Today() {
fmt.Printf("Tuesday\n")
}
func (*Tuesday) Next(ctx *DayContext) {
ctx.today = &Wednesday{}
}
type Wednesday struct{}
func (*Wednesday) Today() {
fmt.Printf("Wednesday\n")
}
func (*Wednesday) Next(ctx *DayContext) {
ctx.today = &Thursday{}
}
type Thursday struct{}
func (*Thursday) Today() {
fmt.Printf("Thursday\n")
}
func (*Thursday) Next(ctx *DayContext) {
ctx.today = &Friday{}
}
type Friday struct{}
func (*Friday) Today() {
fmt.Printf("Friday\n")
}
func (*Friday) Next(ctx *DayContext) {
ctx.today = &Saturday{}
}
type Saturday struct{}
func (*Saturday) Today() {
fmt.Printf("Saturday\n")
}
func (*Saturday) Next(ctx *DayContext) {
ctx.today = &Sunday{}
}
test
func ExampleWeek() {
fmt.Println(111)
ctx := NewDayContext()
todayAndNext := func() {
ctx.Today()
ctx.Next()
}
for i := 0; i < 8; i++ {
todayAndNext()
}
// Output:
// Sunday
// Monday
// Tuesday
// Wednesday
// Thursday
// Friday
// Saturday
// Sunday
}
總結:從一個類的不同狀態直接衍生多個子類,子類有公共方法,然後通過公共類來調用。這樣最大的優點是保持了各種狀態的獨立性,也封裝了轉換規則。