java狀態模式和策略模式

為了在Core Java應用程序中正確使用狀態和策略設計模式，對于Java開發人員清楚地了解它們之間的區別很重要。 盡管狀態和策略設計模式的結構相似，并且都基于開放式封閉設計原則，從SOLID設計原則表示為“ O”，但它們在意圖上卻完全不同。 Java中的策略設計模式用于封裝相關的算法集，以為客戶端提供運行時靈活性。 客戶端可以在運行時選擇任何算法，而無需更改使用Strategy對象的Context類。 策略模式的一些流行示例是編寫代碼，該代碼使用諸如加密，壓縮或排序算法之類的算法。

另一方面，狀態設計模式允許對象在不同狀態下表現不同。 由于現實世界中的對象通常具有狀態，并且它們在不同狀態下的行為也有所不同，例如，自動售貨機僅在處于hasCoin狀態時才出售物品，因此只有在您將硬幣放在硬幣上后，它才會出售。 現在您可以清楚地看到策略和狀態模式之間的區別 ，這里的意圖是不同的。 狀態模式有助于對象管理狀態，而策略模式則允許客戶選擇不同的行為。 另一個不容易看到的差異是，誰推動了行為的改變。 在使用策略模式的情況下，它是為上下文提供不同策略的客戶端，在狀態模式上，狀態轉換由上下文或狀態本身管理。 此外，如果要在State對象本身中管理狀態轉換，則它必須保存Context的引用，例如自動售貨機，以便它可以調用setState（）方法來更改Context的當前狀態。 另一方面，Strategy對象從不持有Context的引用，而是將選擇的Strategy傳遞給Context的客戶端。 由于狀態和策略模式之間的差異是Interviews上流行的Java設計模式問題之一 ，因此在這篇Java設計模式文章中，我們將對此進行更仔細的研究。 我們將探討Java中的策略和狀態設計模式之間的相似點和不同點，這將有助于增進您對這兩種模式的理解。

如果查看狀態和策略設計模式的UML圖，它們看起來彼此非常相似。 使用State對象更改其行為的對象稱為Context對象，類似地，使用Strategy對象更改其行為的對象也稱為Context對象。 記住客戶端與Context對象進行交互。 在狀態模式的情況下，上下文將方法調用委托給以當前對象形式保存的狀態對象，而在策略模式的情況下，上下文使用作為參數傳遞或在創建Context對象時提供的Strategy對象。

Java狀態模式的UML圖

此UML圖是用于狀態設計模式的，用于解決用Java創建自動售貨機的面向對象設計的經典問題。 您可以看到自動售貨機狀態使用一個接口表示，該接口還具有實現以表示具體狀態的實現。 每個狀態還持有Context對象的引用，以由于Context觸發的動作而轉換到另一個狀態。

Java策略模式的UML圖

此UML圖用于策略設計模式，實現排序功能。 由于排序算法很多，這種設計模式使客戶可以在對對象進行排序時選擇算法。 實際上，Java Collection框架利用此模式來實現
Collections.sort（）方法，用于對Java中的對象進行排序。 唯一的區別是不是允許客戶選擇排序算法，而是允許他們通過在Java中傳遞Comparator或Comparable接口的實例來指定比較策略。

讓我們看看這兩個核心Java設計模式之間的更多相似之處：

狀態和策略模式都可以輕松添加新的狀態和策略，而不會影響使用它們的Context對象。

兩者都使您的代碼遵循開放式封閉設計原則 ，即您的設計將開放以進行擴展而封閉以進行修改。 在狀態和策略模式的情況下，將關閉Context對象以進行修改，引入新的State或新的Strategy，或者您不需要修改其他狀態的Context，或者只需要進行最小的更改。

就像Context對象以State design Pattern中的初始狀態啟動一樣，對于Java中的Strategy 模式 ，Context對象也具有默認策略。

狀態模式以不同狀態對象的形式包裝不同的行為，而策略模式以不同策略對象的形式包裝不同的行為。

策略和狀態模式都依賴于子類來實現行為。 每個具體策略都從抽象策略擴展而來，每個狀態都是用于表示狀態的接口子類或抽象類 。

因此，現在我們知道國家和戰略在結構上相似，意圖也不同。 讓我們回顧一下這些設計模式之間的一些關鍵區別。

策略模式封裝了一組相關的算法，并允許客戶端在運行時通過組合和委派來使用可互換的行為。另一方面，狀態模式可幫助類在不同的狀態下表現出不同的行為。

狀態和策略彭定康之間的另一個區別是，狀態封裝對象的狀態，而策略模式封裝算法或策略。 由于狀態與對象緊密地關聯在一起，因此無法重用，但是通過將策略或算法與其上下文分離，我們可以使它們可重用。

在狀態模式中，單個狀態可以包含Context的引用以實現狀態轉換，但是Strategies不包含使用Context的引用。

可以將策略實現作為參數傳遞到使用它們的對象，例如Collections.sort（）接受Comparator ，這是一個策略。 另一方面，狀態是上下文對象本身的一部分，并且隨著時間的流逝，上下文對象從一個狀態轉換到另一個狀態。

盡管“策略”和“狀態”均遵循“開放式封閉設計”原則，但“策略”也遵循“單一職責”原則。由于每個策略都封裝了單獨的算法，因此不同的策略彼此獨立。 一個策略的更改不會命令另一個策略的更改。

策略和狀態模式之間的另一個理論差異是，前者定義對象的“如何”部分，例如排序對象如何對數據進行排序，另一方面，狀態模式定義對象的“什么”和“何時”部分，例如對象可以做什么？ ，當它處于特定狀態時。

國家過渡的順序在國家模式中得到很好的定義，對戰略模式沒有這種要求。 客戶可以自由選擇自己選擇的任何策略實施。

策略模式的一些常見示例是封裝算法，例如排序算法，加密算法或壓縮算法。 如果看到的話，您的代碼需要使用其他種類的相關算法，而不是使用策略模式。 另一方面，識別狀態設計模式的使用非常容易，如果您需要管理狀態和狀態轉換，而無需大量嵌套的條件語句，則使用狀態模式是一種模式。

最后，狀態和策略模式之間最重要的區別之一是，策略的更改由客戶完成，而狀態的更改則可以由上下文或狀態對象本身完成。

這全是Java狀態和策略模式之間的差異 。 就像我說的那樣，它們在類圖和UML圖中看起來都很相似，它們都強制執行Open Closed設計原則并封裝了行為。 使用策略設計模式來封裝在運行時提供給Context的算法或策略，它可以作為參數或組合對象，并可以使用狀態模式來管理Java中的狀態轉換。

翻譯自: https://www.javacodegeeks.com/2014/04/difference-between-state-and-strategy-design-pattern-in-java.html

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總結

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