Java中的状态设计模式是一种软件设计模式,当对象的内部状态更改时,该模式允许对象更改其行为。状态设计模式通常用于以下情况:对象取决于其状态,并且在运行期间必须根据其内部状态更改其行为。状态设计模式是许多行为设计模式之一,因此表征了运行时难以遵循的对象之间的控制流。状态封装是管理软件变更的绝佳方法。在本文中,我们将讨论状态设计模式动机的关键方面,描述状态动机,提及实现该动机的关键参与者,并使用代码示例来演示其用法。

什么是状态设计模式?(状态设计模式实际示例)

在计算机网络中,TCP(传输控制协议)是一种用于定义如何建立和维护连接的标准,应用程序可以通过该连接交换数据。TCP连接对象可以处于以下状态:

TCP(传输控制协议)连接对象可以基于其当前状态来响应请求。状态设计模式是实现此类方案的理想方式,它可以描述TCP连接在每种状态下如何表现出不同的行为。通常,该方法是引入一个称为TCPState的抽象类来表示网络连接的状态。然后,代表已建立,正在侦听和已关闭状态的类将使用TCPState。

我们还可以使用另一个名为Connection的类,该类可用于表示TCP连接的当前状态。特定于状态对象的请求由连接类委派,并使用状态的实例对连接的状态执行预期的操作。通常,每当更改连接状态时,Connection对象都会更改其使用的状态实例。例如,假设我们有3个状态对象实例来表示已建立状态,侦听状态和关闭状态,而Connection对象目前正在使用已建立的实例,并且如果发生任何更改,则连接对象可以将已建立的实例替换为TCPState的已关闭实例。

Java示例中的这种状态设计模式清楚地说明了其意图,即当内部状态更改时,对象可以更改其行为。该对象似乎更改了其类。Java中的状态设计模式用于封装对象基于其内部状态的变化行为。

Java中的状态设计模式示例

在继续演示Java状态设计模式的代码示例之前,让我们首先了解什么是我们需要更好理解示例的关键类(参与者)。

上下文定义一个接口,该接口维护定义当前状态的ConcreteState子类的实例。

状态定义了一个接口,用于封装与上下文的特定状态关联的行为。

如前所述,具体状态子类可以被视为连接对象处于(建立,聆听或关闭)状态的实例。它们实现了上下文状态的行为。

Java示例中的状态设计模式

我们将演示游戏开始和暂停功能的高度简化版本。实现如下:

1. 状态界面

状态接口将由不同的状态类实现,以根据其要求覆盖doAction方法。这只是不同州的蓝图。

java项目案例分析(java项目实例代码)(1)

2. StartState类

StartState是一个具体的子类,代表游戏的“开始状态”。它覆盖了从接口继承的方法,并且还具有一个返回“开始状态”的字符串的方法。

java项目案例分析(java项目实例代码)(2)

3. 停止状态类

停止状态也是状态接口的具体子类。唯一的变化是它代表游戏的“暂停”状态。

java项目案例分析(java项目实例代码)(3)

4. 上下文(环境)

如前所述,上下文在我们的案例中维护了ConcreteState子类,StopState或Start状态的实例。

java项目案例分析(java项目实例代码)(4)

5. 状态设计模式演示

将startState.doAction方法传递给上下文对象以设置应用程序的当前状态。然后,上下文的getState方法返回当前状态,并且具体状态类内部的toString方法用于执行由当前状态定义的所需操作。

java项目案例分析(java项目实例代码)(5)

上下文类将特定于状态的请求委托给ConcreteState对象(在本例中为startstate / stopstate)。状态对象通过上下文传递为访问上下文的参数。

在Java状态设计模式的帮助下,我们获得了什么?

结论

如果我们对对象的每个状态有不同的行为,则应使用Java中的状态设计模式。可能是我们可能需要在运行时配置转换。它还可以在为游戏创建GUI时派上用场。在运行时,用户可能希望为特定级别使用不同的界面,或者游戏本身可能根据所玩游戏的级别更改状态。