通过理论,代码示例,Android源码来学习状态模式
介绍
状态模式中的行为是由状态来决定的,不同的状态下有不同的行为。状态模式和策略模式的结构几乎完全一样,但它们的目的、本质却完全不一样。状态模式的行为是平行的、不可替换的,策略模式的行为是彼此独立、可相互替换的。用一句话来表述,状态模式把对象的行为包装在不同的状态对象里,每一个状态对象都有一个共同抽象状态的基类。状态模式的意图是让一个对象在其内部改变的时候,其行为也随之改变。
定义
当一个对象的内在状态改变时允许改变其行为,这个对象看起来像是改变了其类。
使用场景
- 一个对象的行为取决于它的状态,并且它必须在运行时根据状态改变它的行为。
- 代码中包含大量与对象状态有关的条件语句,例如,一个操作中含有庞大的分支语句 (if-else / switch-case) , 且这些分支依赖于该对象的状态。
状态模式将每一个条件分支放入一个独立的类中,这使得你可以根据对象自身的状态作为一个对象,这一对象可以不依赖于其他对象而独立变化,这样通过多态来去除过多的、重复的 if - else 等分支语句。
UML 类图
- Context: 环境类,定义客户感兴趣的接口,维护一个 State 子类的实例,这个实例定义了对象的当前状态。
- State: 抽象状态类或者状态接口,定义一个或者一组接口,表示该状态下的行为。
- ConcreteStateA、ConcreteStateB: 具体状态类,每一个具体的状态类实现抽象 State 中定义的接口,从而达到不同状态下的不同行为。
实战
在开发中,我们用到状态模式最常见的地方应该是用户登录系统。在用户登录和未登录的情况下,对于同一事件的处理行为是不一样的,例如,在淘宝中,用户在未登录的情况下点击购买,此时会先让用户登录,然后在做购买支付的操作。
下面我们就用状态模式来简单实现这个过程,首先创建 2 个 Activity , 一个是 LoginActivity, 一个是 HomeActivity , HomeActivity 是应用入口,有购买和注销用户功能。
1 | //抽取公共的状态类 |
1 | //具体登录状态实现类 |
1 | //具体未登录状态实现类 |
Context 登录状态管理类:
1 | public class LoginContext { |
UI 操作
1 | public class LoginActivity extends Activity { |
1 | public class HomeActivity extends Activity { |
用户默认是未登录状态,此时用户在 HomeActivity 界面点击购物时,会先跳转到 LoginActivity 页面,然后登录成功之后在返回到 HomeActivity 页面,此时,用户再次点击购物就可以实现该功能了。
总结
状态模式的关键点在于不同的状态下对于同一行为有不同的响应,这其实就是一个将 if~else 用多态来实现的一个具体示例,模式的运用一定要考虑所处的情景以及你要解决的问题,只有符合特定的场景才建议使用对应的模式。
优点:
State 模式将所有与一个特性的状态相关的行为都放入一个状态对象中,它提供了一个更好的方法来组织与特定状态相关的代码,将繁琐的状态判断转换成结构清晰的状态类族,在避免代码膨胀的同时也保证了可扩展性与可维护性。
缺点:
状态模式的使用必然会增加系统类和对象的个数。