【转】话说状态模式和策略模式

  图 1 ：策略模式类图

 

 

 

 

 

  图 2 ：状态模式类图

 

熟悉 uml 类 图的朋友，可以看出，策略模式的类图和状态模式的类图实现是很相似的，这也是为什么设计模式中，我们把这两种模式比喻成为孪生兄弟，很多时候，我们在运用 上述模式来解决实际问题的时候，也经常混淆他们，其实，个人倒是认为，就算大家用法不同其实也没有必要介意，因为设计模式的应用是紧贴着设计原则来走的， 不论是状态模式，还是策略模式，我们都是紧紧的遵守着开闭原则，里氏代换原则，和迪米特原则，充分的面向接口编程，利用封装特性；策略模式主要是考虑到当 我们要增加新的算法策略的时候，如何能在最小代价下面实现增加，最典型的应用就是莫过于在超市商场的“多样的”打折算法下面，

商场有很多中商品的计算规则，比如说 vip 会员，白金会员，普通会员，非会员，买多少送多少，节假日打折，今天打五折，明天打八折，如果我们采用传统的做法，我们那么会一个足够长的 if-else 语句要判断所采用的算法规则计算价钱，买你对应用需求变化如此频繁的应用，我们首先应该想到的是设计模式的开闭原则，对修改关闭，对扩展开放，如果采用平时的写法，那么我们每次都要修改冗长的 if-else 判断，而采用策略模式以后，我们只要增加新的算法类，然后选择新的算法即可；

 

策略模式：他定义了算法家族，分别封装起来，让他们之间可以相互转换，次模式让算法的变化，不会影响到计算算法的客服；

 

我们看下 gof 的策略模式的定义，因为我们的算法是面向的算法接口编程，那么通过里氏代换原则，我们之间的算法体现了上面文字的相互转换，至于封装，是因为我们把算法接口放在了一个名字叫做 statery_context 的类里面包装起来了，并且通过一个同一的接口像外开放了算法的功能实现，至于初始化那个算法实例，这是 context 的事情，而不是在于算法调用的客服端来修改的；

 

 

下面，我们来看下状态模式；

 

状态模式的类图和策略模式的类图很相似，都是面向一个接口有一系列不同的实现，然后调用的时候面向接口调用不同的实现；但是，策略模式和状态模式虽然类图上很相似，但是运用的时候，个人觉得有很大的区别，关键在于你在如何理解你的代码需求和设计要求，状态模式在 gof 的定义如下：

 

 

当一个状态的内部状态改变时允许改变其行为，这个对象看起来改变了其类；

 

状态模式主要突出了两个字 :” 改变 ” ， 对！对象的状态决定了状态的行为，事物的本质决定了事物的行为，我们精神亢奋的时候，我们拼命的工作，我们拼命的工作就导致了我们身心疲惫，物品们身心疲 惫就导致我们的行为是需要休息；从这里我们可以看出，事物的内在状态决定了事物所做出的行为，而事物的行为势必又会改变我们事物的状态，两者在不断的相互 影响，然后实现状态的迁移和跃迁；

 

从这两点，我们可以看出策略模式和状态模式的应用场景有很大的不同；一个是封装一系列平行且复杂多变的实现方式，一个是实现把对象的内在状态的变化封装起来，用外部行为来表现出来；

 

状态模式的应用可以应用于 lf-else 冗长的判断，在《大话设计模式》一书中，就是这样的应用；我们知道， if-else 是一种状态的匹配，

比如：

  If(man.state.equals(State.passion)){

     //workingHard

}else if(man.state.equals(:State.tired)){

     //haveARest

}else if(….){

  //otherActive

}

 

当我们在执行这段程序的时候，我们的状态就要从第一个 if-else 开始匹配；那么，我们知道，注释中的语句是对应的不同的状态的，我们匹配的字段是决定我们处于那个字段的， state 是 man 的属性字段，我们用这个 man 的属性字段来匹配一个状态的属性字段，一旦匹配了以后，则执行这个属性能胜任的行为，不匹配则自动转换一个状态，再执行匹配；

 

详细代码如下：

对象类：（状态的具有者）

 

import org.state.IState;

 

public class Man {

    private String stateStr = "tired" ;

 

    private IState state = new PassionStateImp(); // 把最常用或者最初状态放 // 在这里，就好像进入 if-else 的判断入口；

 

    public void request() {

       state .handle( this );

    }

 

    public IState getState() {

       return state ;

    }

 

    public void setState(IState state) {

       this . state = state;

    }

 

    public String getStateStr() {

       return stateStr ;

    }

}

 

状态类：

状态接口：

package org.state;

 

import org.man.Man;

 

public interface IState {

    public void handle(Man man);

}

亢奋状态：

package org.state;

 

import org.man.Man;

 

public class PassionStateImp implements IState {

 

    public void handle(Man man) {

       if (man.getStateStr().equals( "passion" )) {

           System. out .println( "i am working hander" );// 符合判断，则做出动 // 作

       } else {

           man.setState( new TiredStateImp());// 继续匹配下一个状态

       }

    }

 

}

 

疲惫状态：

package org.state;

 

import org.man.Man;

 

public class TiredStateImp implements IState {

 

    public void handle(Man man) {

       if (man.getStateStr().equals( "tired" )) {

           System. out .println( "i must have a rest" );

       } else {

           System. out

                  .println( "i don't know what's wrong,i think i must be ill" );

       }

    }

 

}

 

大家就会说，其实还是要进行 if-else 判断的，对没错，我们只是把 if-else 判断分成很多个小的 if-else 判断，在代码大全和重构两书里面，我们都看见过专家们对“冗长子程序“的担忧，认为子程序如果过长的话，代码就会有“坏味道”，子程序过长，就想问问自己是在写面的过程的代码，还是面向对象的代码，在上述的代码中，我们把 state 的类给抽象出来，方便以后对 state 进行扩充，就好比，我们这里的 ill 状态什么的不做，只是呻吟了一句“ oh ， I must be ill ”；没有去打针，没有去看病，如果以后要实现的话，我们不得不去修改那些已经完全成型的代码，去看那个长长的 if-else （虽然我们这里不长，但是你在代码大全里面应该见过保险企业的保费的计算吧，）而我们这里很好的做到了开闭原则，只要做出简单的修改就可以了；主要的工作在于扩展 state 的 illStateImp 子类；这是状态模式的一种应用；

 

 

 

 

 

状态模式最经典的应该，还是在于行为改变状态，状态决定行为的应用场景，我们在策略模式里面，可以清晰的看见，采用那种算法，哪么就让 context 实现那种算法，其决定权在于我们，在于客服端，这个 context 本身不能决定，算法对象本身不能决定，因为他是死的；

而在状态模式里面不同，如下：

 

一辆汽车开进停车场有一下流程：

 

1 ：准备进入停车场，到收费站停下；（检查状态）

 

2 ：允许进入

 

3 ：进入关卡状态）

 

4 ：停止车位   （已泊车状态）

 

5 ：开车出关卡 （装备出关状态）

 

6 允许出去

 

7 出关状态

 

在上述流程中，我们可见我们汽车的状态是不断变化的，状态的变化是行为影响的；

 

我们可以在状态的 handle 方法中间，根据客观条件和情况来改变状态

 

比如在检查状态的 handle 处理过程中我们这样：

 

 

if (allowEnter){

    //set the state to enter state // 大大方方的进去了

} else {

    //set the state to goBack state// 只能回家或者走后门啦

}

清晰的看见状态影响行为的过程；

 

从上面，我们可以看出，虽然两个孪生兄弟外表很像，但是性格还是相距甚远的； : -

评论

1 楼 锅巴49 2010-07-21  

明白，状态模式关键是行为在改变状态，状态又影响行为。