java设计模式--[行为模式]--状态模式[state pattern]

一. 狀態模式

     允許一個對象在其內部狀態改變時改變它的行為.這個對象看起來似乎修改了它的類.看起來,狀態模式好像是神通廣大--居然可以修改自身的類!

二. 狀態模式包括三個角色:

1. 環境: 環境是一個類,該類含有抽象狀態聲明的變量,可以引用任何具體狀態類的實例.

2. 抽象狀態: 抽象狀態是一個接口或抽象類,定義了與環境的一個特定狀態相關的若干方法.

3.具體狀態: 具體狀態是實現(擴展)旬狀態(抽象類)的類.

三. 狀態模式的UML類圖如下:

 

四. 下面以一個冬簡單的實例來說明狀態的切換:

      一個彈夾可以裝3顆子彈,每次發射一顆,全發射完后,可以重新裝滿3顆子彈,其狀態轉換圖如下所示:

五. 完整的示例代碼如下:

1. 環境類:

package behavioralPattern.state.state1;

/**
 * @ClassName: Gun
 * @Description:槍類[context]
 * @author Liyongbin
 * @date 2011-2-9 下午05:07:17
 * @version V1.0
 */
public class Gun {
	
	private IState state, state0, state1, state2, state3;
	
	public Gun() {
		//無子彈
		state0 = new State0Bullet(this);
		//1顆子彈
		state1 = new State1Bullet(this);
		//2顆子彈
		state2 = new State2Bullet(this);
		//3顆子彈
		state3 = new State3Bullet(this);
		//默認情況下有3顆子彈
		state = state3;
	}

	//發射子彈
	public void fire(){
		state.fire();
	}
	public IState getState() {
		return state;
	}

	public void setState(IState state) {
		this.state = state;
	}

	public IState getState0() {
		return state0;
	}

	public void setState0(IState state0) {
		this.state0 = state0;
	}

	public IState getState1() {
		return state1;
	}

	public void setState1(IState state1) {
		this.state1 = state1;
	}

	public IState getState2() {
		return state2;
	}

	public void setState2(IState state2) {
		this.state2 = state2;
	}

	public IState getState3() {
		return state3;
	}

	public void setState3(IState state3) {
		this.state3 = state3;
	}
}

2.   抽象狀態類:

package behavioralPattern.state.state1;
/**
 * @ClassName: IState 
 * @Description:狀態[State]
 * @author Liyongbin
 * @date 2011-2-9 下午05:08:49 
 * @version V1.0
 */
public interface IState {
	//發射
	public void fire();
	//裝子彈
	public void loadBullet();
	//顯示狀態信息
	public String message();
}

3.   無子彈狀態

package behavioralPattern.state.state1;

/**
 * @ClassName: State2Bullet
 * @Description:無子彈狀態
 * @author Liyongbin
 * @date 2011-2-9 下午05:15:56
 * @version V1.0
 */
public class State0Bullet implements IState {

	private Gun gun;

	public State0Bullet(Gun gun) {
		this.gun = gun;
	}

	//發射子彈
	@Override
	public void fire() {
		//當前的狀態
		System.out.print("裝滿三顆子彈!");
		//獲取下一個狀態
		this.gun.setState(gun.getState3());
		//輸出要進入狀態的信息
		System.out.println("進入"+"["+gun.getState3().message()+"]");
	}
	
	//能否裝彈
	@Override
	public void loadBullet() {
		System.out.println("可以裝子彈.");
	}

	//當前狀態信息
	@Override
	public String message() {
		return "無顆子彈狀態";
	}
}

4.  1顆子彈狀態

package behavioralPattern.state.state1;

/**
 * @ClassName: State1Bullet
 * @Description:1顆子彈狀態
 * @author Liyongbin
 * @date 2011-2-9 下午05:16:10
 * @version V1.0
 */
public class State1Bullet implements IState {

	private Gun gun;

	public State1Bullet(Gun gun){
		this.gun = gun;
	}
	
	//發射子彈
	@Override
	public void fire() {
		//當前的狀態
		System.out.print("射出最后一顆子彈!");
		//獲取下一個狀態
		this.gun.setState(gun.getState0());
		//輸出要進入狀態的信息
		System.out.println("進入"+"["+gun.getState0().message()+"]");
	}
	
	//能否裝彈
	@Override
	public void loadBullet() {
		System.out.println("不能裝子彈.");
	}

	//當前狀態信息
	@Override
	public String message() {
		return "1顆子彈狀態";
	}
}

5.  2顆子彈狀態

package behavioralPattern.state.state1;
/**
 * @ClassName: State2Bullet 
 * @Description:2顆子彈狀態
 * @author Liyongbin
 * @date 2011-2-9 下午05:15:56 
 * @version V1.0
 */
public class State2Bullet implements IState {
	private Gun gun;
	
	public State2Bullet(Gun gun){
		this.gun = gun;
	}
	
	//發射子彈
	@Override
	public void fire() {
		//當前的狀態
		System.out.print("射出一顆子彈!");
		//獲取下一個狀態
		this.gun.setState(gun.getState1());
		//輸出要進入狀態的信息
		System.out.println("進入"+"["+gun.getState1().message()+"]");
	}
	
	//能否裝彈
	@Override
	public void loadBullet() {
		System.out.println("不能裝子彈.");
	}

	//當前狀態信息
	@Override
	public String message() {
		return "2顆子彈狀態";
	}
}

6.  3顆子彈狀態

package behavioralPattern.state.state1;
/**
 * @ClassName: State3Bullet 
 * @Description:3顆子彈狀態
 * @author Liyongbin
 * @date 2011-2-9 下午05:15:26 
 * @version V1.0
 */
public class State3Bullet implements IState {
	private Gun gun;
	
	public State3Bullet(Gun gun){
		this.gun = gun;
	}
	
	
	//發射子彈
	@Override
	public void fire() {
		//當前的狀態
		System.out.print("射出一顆子彈!");
		//獲取下一個狀態
		this.gun.setState(gun.getState2());
		//輸出要進入狀態的信息
		System.out.println("進入"+"["+gun.getState2().message()+"]");
	}
	
	//能否裝彈
	@Override
	public void loadBullet() {
		System.out.println("不能裝子彈.");
	}

	//當前狀態信息
	@Override
	public String message() {
		return "3顆子彈狀態";
	}
}

7.   測試類

package behavioralPattern.state.state1;
/**
 * @ClassName: StateTest 
 * @Description:狀態模式測試
 * @author Liyongbin
 * @date 2011-2-9 下午06:01:21 
 * @version V1.0
 */
public class StateTest {
	public static void main(String[] args) {
		Gun gun = new Gun();
		gun.fire();
		gun.fire();
		gun.fire();
		gun.fire();
		gun.fire();
		gun.fire();
		gun.fire();
	}
}

8.測試結果如下: