java 状态模式 同步_JAVA设计模式之状态模式
在閻宏博士的《JAVA與模式》一書中開頭是這樣描述狀態(tài)(State)模式的：
狀態(tài)模式，又稱狀態(tài)對(duì)象模式(Pattern of Objects for States)，狀態(tài)模式是對(duì)象的行為模式。
狀態(tài)模式允許一個(gè)對(duì)象在其內(nèi)部狀態(tài)改變的時(shí)候改變其行為。這個(gè)對(duì)象看上去就像是改變了它的類一樣。
狀態(tài)模式的結(jié)構(gòu)
用一句話來(lái)表述，狀態(tài)模式把所研究的對(duì)象的行為包裝在不同的狀態(tài)對(duì)象里，每一個(gè)狀態(tài)對(duì)象都屬于一個(gè)抽象狀態(tài)類的一個(gè)子類。狀態(tài)模式的意圖是讓一個(gè)對(duì)象在其內(nèi)部狀態(tài)改變的時(shí)候，其行為也隨之改變。狀態(tài)模式的示意性類圖如下所示：
狀態(tài)模式所涉及到的角色有：
● 環(huán)境(Context)角色，也成上下文：定義客戶端所感興趣的接口，并且保留一個(gè)具體狀態(tài)類的實(shí)例。這個(gè)具體狀態(tài)類的實(shí)例給出此環(huán)境對(duì)象的現(xiàn)有狀態(tài)。
● 抽象狀態(tài)(State)角色：定義一個(gè)接口，用以封裝環(huán)境(Context)對(duì)象的一個(gè)特定的狀態(tài)所對(duì)應(yīng)的行為。
● 具體狀態(tài)(ConcreteState)角色：每一個(gè)具體狀態(tài)類都實(shí)現(xiàn)了環(huán)境(Context)的一個(gè)狀態(tài)所對(duì)應(yīng)的行為。
源代碼
環(huán)境角色類
public classContext {//持有一個(gè)State類型的對(duì)象實(shí)例
privateState state;public voidsetState(State state) {this.state =state;
}/*** 用戶感興趣的接口方法*/
public voidrequest(String sampleParameter) {//轉(zhuǎn)調(diào)state來(lái)處理
state.handle(sampleParameter);
}
}
抽象狀態(tài)類
public interfaceState {/*** 狀態(tài)對(duì)應(yīng)的處理*/
public voidhandle(String sampleParameter);
}
具體狀態(tài)類
public class ConcreteStateA implementsState {
@Overridepublic voidhandle(String sampleParameter) {
System.out.println("ConcreteStateA handle ：" +sampleParameter);
}
}
public class ConcreteStateB implementsState {
@Overridepublic voidhandle(String sampleParameter) {
System.out.println("ConcreteStateB handle ：" +sampleParameter);
}
}
客戶端類
public classClient {public static voidmain(String[] args){//創(chuàng)建狀態(tài)
State state = newConcreteStateB();//創(chuàng)建環(huán)境
Context context = newContext();//將狀態(tài)設(shè)置到環(huán)境中
context.setState(state);//請(qǐng)求
context.request("test");
}
}
從上面可以看出，環(huán)境類Context的行為request()是委派給某一個(gè)具體狀態(tài)類的。通過(guò)使用多態(tài)性原則，可以動(dòng)態(tài)改變環(huán)境類Context的屬性State的內(nèi)容，使其從指向一個(gè)具體狀態(tài)類變換到指向另一個(gè)具體狀態(tài)類，從而使環(huán)境類的行為request()由不同的具體狀態(tài)類來(lái)執(zhí)行。
使用場(chǎng)景
考慮一個(gè)在線投票系統(tǒng)的應(yīng)用，要實(shí)現(xiàn)控制同一個(gè)用戶只能投一票，如果一個(gè)用戶反復(fù)投票，而且投票次數(shù)超過(guò)5次，則判定為惡意刷票，要取消該用戶投票的資格，當(dāng)然同時(shí)也要取消他所投的票；如果一個(gè)用戶的投票次數(shù)超過(guò)8次，將進(jìn)入黑名單，禁止再登錄和使用系統(tǒng)。
要使用狀態(tài)模式實(shí)現(xiàn)，首先需要把投票過(guò)程的各種狀態(tài)定義出來(lái)，根據(jù)以上描述大致分為四種狀態(tài)：正常投票、反復(fù)投票、惡意刷票、進(jìn)入黑名單。然后創(chuàng)建一個(gè)投票管理對(duì)象(相當(dāng)于Context)。
系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖如下所示：
源代碼
抽象狀態(tài)類
public interfaceVoteState {/*** 處理狀態(tài)對(duì)應(yīng)的行為
*@paramuser 投票人
*@paramvoteItem 投票項(xiàng)
*@paramvoteManager 投票上下文，用來(lái)在實(shí)現(xiàn)狀態(tài)對(duì)應(yīng)的功能處理的時(shí)候，
* 可以回調(diào)上下文的數(shù)據(jù)*/
public voidvote(String user,String voteItem,VoteManager voteManager);
}
具體狀態(tài)類——正常投票
public class NormalVoteState implementsVoteState {
@Overridepublic voidvote(String user, String voteItem, VoteManager voteManager) {//正常投票，記錄到投票記錄中
voteManager.getMapVote().put(user, voteItem);
System.out.println("恭喜投票成功");
}
}
具體狀態(tài)類——重復(fù)投票
public class RepeatVoteState implementsVoteState {
@Overridepublic voidvote(String user, String voteItem, VoteManager voteManager) {//重復(fù)投票，暫時(shí)不做處理
System.out.println("請(qǐng)不要重復(fù)投票");
}
}
具體狀態(tài)類——惡意刷票
public class SpiteVoteState implementsVoteState {
@Overridepublic voidvote(String user, String voteItem, VoteManager voteManager) {//惡意投票，取消用戶的投票資格，并取消投票記錄
String str =voteManager.getMapVote().get(user);if(str != null){
voteManager.getMapVote().remove(user);
}
System.out.println("你有惡意刷屏行為，取消投票資格");
}
}
具體狀態(tài)類——黑名單
public class BlackVoteState implementsVoteState {
@Overridepublic voidvote(String user, String voteItem, VoteManager voteManager) {//記錄黑名單中，禁止登錄系統(tǒng)
System.out.println("進(jìn)入黑名單，將禁止登錄和使用本系統(tǒng)");
}
}
環(huán)境類
public classVoteManager {//持有狀體處理對(duì)象
private VoteState state = null;//記錄用戶投票的結(jié)果，Map對(duì)應(yīng)Map
private Map mapVote = new HashMap();//記錄用戶投票次數(shù)，Map對(duì)應(yīng)Map
private Map mapVoteCount = new HashMap();/*** 獲取用戶投票結(jié)果的Map*/
public MapgetMapVote() {returnmapVote;
}/*** 投票
*@paramuser 投票人
*@paramvoteItem 投票的選項(xiàng)*/
public voidvote(String user,String voteItem){//1.為該用戶增加投票次數(shù)//從記錄中取出該用戶已有的投票次數(shù)
Integer oldVoteCount =mapVoteCount.get(user);if(oldVoteCount == null){
oldVoteCount= 0;
}
oldVoteCount+= 1;
mapVoteCount.put(user, oldVoteCount);//2.判斷該用戶的投票類型，就相當(dāng)于判斷對(duì)應(yīng)的狀態(tài)//到底是正常投票、重復(fù)投票、惡意投票還是上黑名單的狀態(tài)
if(oldVoteCount == 1){
state= newNormalVoteState();
}else if(oldVoteCount > 1 && oldVoteCount < 5){
state= newRepeatVoteState();
}else if(oldVoteCount >= 5 && oldVoteCount <8){
state= newSpiteVoteState();
}else if(oldVoteCount > 8){
state= newBlackVoteState();
}//然后轉(zhuǎn)調(diào)狀態(tài)對(duì)象來(lái)進(jìn)行相應(yīng)的操作
state.vote(user, voteItem, this);
}
}
客戶端類
public classClient {public static voidmain(String[] args) {
VoteManager vm= newVoteManager();for(int i=0;i<9;i++){
vm.vote("u1","A");
}
}
}
運(yùn)行結(jié)果如下：
從上面的示例可以看出，狀態(tài)的轉(zhuǎn)換基本上都是內(nèi)部行為，主要在狀態(tài)模式內(nèi)部來(lái)維護(hù)。比如對(duì)于投票的人員，任何時(shí)候他的操作都是投票，但是投票管理對(duì)象的處理卻不一定一樣，會(huì)根據(jù)投票的次數(shù)來(lái)判斷狀態(tài)，然后根據(jù)狀態(tài)去選擇不同的處理。
認(rèn)識(shí)狀態(tài)模式
● 狀態(tài)和行為
所謂對(duì)象的狀態(tài)，通常指的就是對(duì)象實(shí)例的屬性的值；而行為指的就是對(duì)象的功能，再具體點(diǎn)說(shuō)，行為大多可以對(duì)應(yīng)到方法上。
狀態(tài)模式的功能就是分離狀態(tài)的行為，通過(guò)維護(hù)狀態(tài)的變化，來(lái)調(diào)用不同狀態(tài)對(duì)應(yīng)的不同功能。也就是說(shuō)，狀態(tài)和行為是相關(guān)聯(lián)的，它們的關(guān)系可以描述為：狀態(tài)決定行為。
由于狀態(tài)是在運(yùn)行期被改變的，因此行為也會(huì)在運(yùn)行期根據(jù)狀態(tài)的改變而改變。
● 行為的平行性
注意平行線而不是平等性。所謂平行性指的是各個(gè)狀態(tài)的行為所處的層次是一樣的，相互獨(dú)立的、沒有關(guān)聯(lián)的，是根據(jù)不同的狀態(tài)來(lái)決定到底走平行線的哪一條。行為是不同的，當(dāng)然對(duì)應(yīng)的實(shí)現(xiàn)也是不同的，相互之間是不可替換的。
而平等性強(qiáng)調(diào)的是可替換性，大家是同一行為的不同描述或?qū)崿F(xiàn)，因此在同一個(gè)行為發(fā)生的時(shí)候，可以根據(jù)條件挑選任意一個(gè)實(shí)現(xiàn)來(lái)進(jìn)行相應(yīng)的處理。
大家可能會(huì)發(fā)現(xiàn)狀態(tài)模式的結(jié)構(gòu)和策略模式的結(jié)構(gòu)完全一樣，但是，它們的目的、實(shí)現(xiàn)、本質(zhì)卻是完全不一樣的。還有行為之間的特性也是狀態(tài)模式和策略模式一個(gè)很重要的區(qū)別，狀態(tài)模式的行為是平行性的，不可相互替換的；而策略模式的行為是平等性的，是可以相互替換的。
● 環(huán)境和狀態(tài)處理對(duì)象
在狀態(tài)模式中，環(huán)境(Context)是持有狀態(tài)的對(duì)象，但是環(huán)境(Context)自身并不處理跟狀態(tài)相關(guān)的行為，而是把處理狀態(tài)的功能委托給了狀態(tài)對(duì)應(yīng)的狀態(tài)處理類來(lái)處理。
在具體的狀態(tài)處理類中經(jīng)常需要獲取環(huán)境(Context)自身的數(shù)據(jù)，甚至在必要的時(shí)候會(huì)回調(diào)環(huán)境(Context)的方法，因此，通常將環(huán)境(Context)自身當(dāng)作一個(gè)參數(shù)傳遞給具體的狀態(tài)處理類。
客戶端一般只和環(huán)境(Context)交互?？蛻舳丝梢杂脿顟B(tài)對(duì)象來(lái)配置一個(gè)環(huán)境(Context)，一旦配置完畢，就不再需要和狀態(tài)對(duì)象打交道了?？蛻舳送ǔ２回?fù)責(zé)運(yùn)行期間狀態(tài)的維護(hù)，也不負(fù)責(zé)決定后續(xù)到底使用哪一個(gè)具體的狀態(tài)處理對(duì)象。
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的java 状态模式 同步_JAVA设计模式之状态模式的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。
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