设计模式19---设计模式之状态模式(State)(行为型)
1.场景模拟
考虑一个在线投票的应用,分为四种情况
正常投票
正常投票以后还继续重复投票
用户恶意投票
黑名单用户
2.不用模式的解决方案
package demo17.state.example1;
import java.util.*;
/**
* 投票管理
*/
public class VoteManager {
/**
* 记录用户投票的结果,Map<String,String>对应Map<用户名称,投票的选项>
*/
private Map<String,String> mapVote = new HashMap<String,String>();
/**
* 记录用户投票次数,Map<String,Integer>对应Map<用户名称,投票的次数>
*/
private Map<String,Integer> mapVoteCount = new HashMap<String,Integer>();
/**
* 投票
* @param user 投票人,为了简单,就是用户名称
* @param voteItem 投票的选项
*/
public void vote(String user,String voteItem){
//1:先为该用户增加投票的次数
//先从记录中取出已有的投票次数
Integer oldVoteCount = mapVoteCount.get(user);
if(oldVoteCount==null){
oldVoteCount = 0;
}
oldVoteCount = oldVoteCount + 1;
mapVoteCount.put(user, oldVoteCount); //2:判断该用户投票的类型,到底是正常投票、重复投票、恶意投票还是上黑名单
//然后根据投票类型来进行相应的操作
if(oldVoteCount==1){
//正常投票
//记录到投票记录中
mapVote.put(user, voteItem);
System.out.println("恭喜你投票成功");
}else if(oldVoteCount>1 && oldVoteCount<5){
//重复投票
//暂时不做处理
System.out.println("请不要重复投票");
}else if(oldVoteCount >= 5 && oldVoteCount<8){
//恶意投票
//取消用户的投票资格,并取消投票记录
String s = mapVote.get(user);
if(s!=null){
mapVote.remove(user);
}
System.out.println("你有恶意刷票行为,取消投票资格");
}else if(oldVoteCount>=8){
//黑名单
//记入黑名单中,禁止登录系统了
System.out.println("进入黑名单,将禁止登录和使用本系统");
}
}
}
************************************************************************************************
package demo17.state.example1; public class Client {
public static void main(String[] args) {
VoteManager vm = new VoteManager();
for (int i = 0; i < 8; i++) {
vm.vote("u1", "A");
}
}
}
3.问题所在(问题分析)
上述代码看起来很简单,实际上有很大的不妥之处,比如要添加新的功能,那怎么办呢?要在对应的一大堆的控制代码中找出需要的部分,然后进行修改,是很麻烦的。那么怎么很容易的扩展vote()这个方法呢?
由于刚刚学过了策略模式,很容易就想到要用策略模式来实现,因为感觉这里用策略模式正好。实际上则不然,这里不用策略模式实现,是因为策略模式重心在于分离算法,然后选择实现,大家可以发现,这个案例,没有什么需要计算的算法,都是一些相同的行为的次数的递增罢了,策略模式是不同行为的实现,针对不同的对象使用不同的策略,这里很明显不是,这里是相同的行为的次数的不同,导致结果不同,抽象化以后就是:对象的状态不同,导致结果不同,大家要仔细区分清楚。当然,你看这两个模式的客户端实现就能看出不同来。
那么,不用策略模式,用什么模式呢?
4.使用状态模式解决问题
4.1状态模式定义
允许一个对象在其内部状态改变时候,改变它的行为,对象看起来似乎修改了他的类。
4.2状态模式的结构和说明
结构图跟策略模式基本上是一样的,如下
4.3状态模式示例代码
package demo17.state.example2; /**
* 封装与Context的一个特定状态相关的行为
*/
public interface State {
/**
* 状态对应的处理
*
* @param sampleParameter
* 示例参数,说明可以传入参数,具体传入 什么样的参数,传入几个参数,由具体应用来具体分析
*/
public void handle(String sampleParameter);
}
**********************************************************************
package demo17.state.example2; /**
* 实现一个与Context的一个特定状态相关的行为
*/
public class ConcreteStateA implements State {
public void handle(String sampleParameter) {
// 实现具体的处理
}
}
**********************************************************************
package demo17.state.example2; /**
* 实现一个与Context的一个特定状态相关的行为
*/
public class ConcreteStateB implements State {
public void handle(String sampleParameter) {
// 实现具体的处理
}
}
**********************************************************************
package demo17.state.example2; /**
* 定义客户感兴趣的接口,通常会维护一个State类型的对象实例
*/
public class Context {
/**
* 持有一个State类型的对象实例
*/
private State state; /**
* 设置实现State的对象的实例
*
* @param state
* 实现State的对象的实例
*/
public void setState(State state) {
this.state = state;
} /**
* 用户感兴趣的接口方法
*
* @param sampleParameter
* 示意参数
*/
public void request(String sampleParameter) {
// 在处理中,会转调state来处理
state.handle(sampleParameter);
}
}
5.使用状态模式重写实例代码
5.1投票接口
package demo17.state.example3;
/**
* 封装一个投票状态相关的行为
*/
public interface VoteState {
/**
* 处理状态对应的行为
* @param user 投票人
* @param voteItem 投票项
* @param voteManager 投票上下文,用来在实现状态对应的功能处理的时候,
* 可以回调上下文的数据
*/
public void vote(String user,String voteItem,VoteManager voteManager);
}
5.2四个实现
package demo17.state.example3; public class NormalVoteState implements VoteState{
public void vote(String user, String voteItem, VoteManager voteManager) {
//正常投票
//记录到投票记录中
voteManager.getMapVote().put(user, voteItem);
System.out.println("恭喜你投票成功");
}
} package demo17.state.example3; public class RepeatVoteState implements VoteState{
public void vote(String user, String voteItem, VoteManager voteManager) {
//重复投票
//暂时不做处理
System.out.println("请不要重复投票");
}
} package demo17.state.example3; public class SpiteVoteState implements VoteState{
public void vote(String user, String voteItem, VoteManager voteManager) {
//恶意投票
//取消用户的投票资格,并取消投票记录
String s = voteManager.getMapVote().get(user);
if(s!=null){
voteManager.getMapVote().remove(user);
}
System.out.println("你有恶意刷票行为,取消投票资格");
}
} package demo17.state.example3; public class BlackWarnVoteState implements VoteState{
public void vote(String user, String voteItem, VoteManager voteManager) {
//待进黑名单警告状态
System.out.println("禁止登录和使用系统3天");
}
}
5.3投票管理
package demo17.state.example3;
import java.util.*;
/**
* 投票管理
*/
public class VoteManager {
/**
* 持有状态处理对象
*/
private VoteState state = null;
/**
* 记录用户投票的结果,Map<String,String>对应Map<用户名称,投票的选项>
*/
private Map<String,String> mapVote = new HashMap<String,String>();
/**
* 记录用户投票次数,Map<String,Integer>对应Map<用户名称,投票的次数>
*/
private Map<String,Integer> mapVoteCount = new HashMap<String,Integer>(); /**
* 获取记录用户投票结果的Map
* @return 记录用户投票结果的Map
*/
public Map<String, String> getMapVote() {
return mapVote;
} /**
* 投票
* @param user 投票人,为了简单,就是用户名称
* @param voteItem 投票的选项
*/
public void vote(String user,String voteItem){
//1:先为该用户增加投票的次数
//先从记录中取出已有的投票次数
Integer oldVoteCount = mapVoteCount.get(user);
if(oldVoteCount==null){
oldVoteCount = 0;
}
oldVoteCount = oldVoteCount + 1;
mapVoteCount.put(user, oldVoteCount); //2:判断该用户投票的类型,就相当于是判断对应的状态
//到底是正常投票、重复投票、恶意投票还是上黑名单的状态
if(oldVoteCount==1){
state = new NormalVoteState();
}else if(oldVoteCount>1 && oldVoteCount<5){
state = new RepeatVoteState();
}else if(oldVoteCount >= 5 && oldVoteCount<8){
state = new SpiteVoteState();
}else if(oldVoteCount>=8){
state = new BlackVoteState();
}
//然后转调状态对象来进行相应的操作
state.vote(user, voteItem, this);
}
}
5.4客户端不变
package demo17.state.example3; public class Client {
public static void main(String[] args) {
VoteManager vm = new VoteManager();
for(int i=0;i<8;i++){
vm.vote("u1", "A");
}
}
}
6.状态模式讲解
6.1状态模式要点
状态和行为:对象的状态就是指对象实例的属性的值;而行为指的是对象的功能。
状态模式的功能:分离状态的行为,通过维护状态的变化,来调用不同状态对应不同的功能。
行为的平行性:注意是平行性,而不是平等性。
6.2状态模式的调用顺序图
6.3状态模式优缺点
优点:
简化应用逻辑控制
更好的分离状态和行为
更好的扩展性
显示化进行状态转换
缺点:
一个状态引入一个对应的状态处理类,会使得程序引入太多的状态类,使程序变得杂乱。
6.4状态模式本质
根据状态来分离和选择行为
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