状态模式是一种行为设计模式,它允许对象在内部状态改变时改变其行为。在状态模式中,对象将其行为委托给表示不同状态的状态对象,这些状态对象负责管理其行为。以下是在 Java 中实现状态模式的一般步骤:
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创建一个状态接口(State):该接口定义了具体状态类必须实现的方法,通常包括所有可能的状态下的操作。
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创建具体状态类(ConcreteState):这些类实现状态接口,每个类表示系统的一种具体状态,并定义了在该状态下的行为。
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创建一个上下文类(Context):上下文类包含一个对当前状态的引用,它委托状态相关的操作给当前状态对象。
现在,让我们通过一个简单的示例来实现状态模式,假设我们有一个简单的电梯系统:
java
// 步骤 1: 创建状态接口
interface State {
void open();
void close();
void goUp();
void goDown();
}
// 步骤 2: 创建具体状态类
class OpenState implements State {
@Override
public void open() {
System.out.println("电梯门已经打开...");
}
@Override
public void close() {
System.out.println("电梯门关闭。");
}
@Override
public void goUp() {
System.out.println("电梯上升中...");
}
@Override
public void goDown() {
System.out.println("电梯无法下降,门还没关闭!");
}
}
class ClosedState implements State {
@Override
public void open() {
System.out.println("电梯门正在打开...");
}
@Override
public void close() {
System.out.println("电梯门已经关闭。");
}
@Override
public void goUp() {
System.out.println("电梯上升中...");
}
@Override
public void goDown() {
System.out.println("电梯下降中...");
}
}
// 步骤 3: 创建上下文类
class Elevator {
private State state;
public Elevator() {
state = new ClosedState();
}
public void setState(State state) {
this.state = state;
}
public void open() {
state.open();
}
public void close() {
state.close();
}
public void goUp() {
state.goUp();
}
public void goDown() {
state.goDown();
}
}
// 示例
public class Main {
public static void main(String[] args) {
Elevator elevator = new Elevator();
elevator.open();
elevator.goUp();
elevator.setState(new OpenState());
elevator.goDown();
elevator.close();
elevator.goDown();
}
}
在这个示例中,我们创建了 State
接口,然后实现了两个具体状态类 OpenState
和 ClosedState
,它们分别表示电梯的开门和关门状态。Elevator
类代表电梯的上下文,它根据当前状态委托操作。
状态模式允许您在不同的状态下执行不同的操作,使代码更具可扩展性和可维护性,特别适用于具有多个状态的复杂对象。