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发信人: Javor (猪头小队长·乐呵呵), 信区: Java
标  题: [合集] State模式举例
发信站: 哈工大紫丁香 (Mon Jun  7 13:10:01 2004), 站内

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  dongbin (浪花)                   于  (Fri Jun  4 12:21:36 2004)  说道:

本来是要写Factory Method的，但是从来没用过这个模式，不好意思信口胡诌，所以举一
个自己用过的模式来聊聊。
State模式的意图：允许对象在其内部状态改变时改变它的行为，对象看起来似乎修改了它
的类。（引自《设计模式可复用面向对象软件的基础》）
这句话听起来很晦涩，设计模式这东西就是这样，不举个例子出来神仙也说不清楚。GOF的
书里举的是TCP连接的例子，初学者可能不太接受，其实这个模式老少咸宜的例子很多。其
中比较好的例子就是一些画图程序。
画一个圆很简单，首先从工具栏中点中画圆按钮，然后在图板上首先用鼠标点击一下，然
后拖动鼠标，就会以该点为圆心画圆，鼠标拖到哪里，半径就移到哪里。最后再点击一下
鼠标，圆半径就固定下来，画圆结束。程序实现该过程如下：
public class Screen{

    private boolean startDrawCircle ; //画圆时的状态，表示刚开始画，还是绘制完
成
    ...................
    public void mouseClick(MouseEvent e){
            if(startDrawCircle){
                startDrawCircle = false ;
                Circle.drawCircle();       //如何画圆的实现，这里不具体说了

            }else{
                startDrawCircle = true;
                Circle.drawCircle();
            }
    }
    public void mouseMove(MouseEvent e){
            if(startDrawCircle){
                Circle.drawCircle();                        }
    }
}
这段程序有两个弊病
1.如果画圆的状态较多，就会在mouseClick里有很长的if else,或者switch case,而且任
何操作只要涉及到该状态就要重新复制这段if else 列表，比如mouseMove方法。
2.状态变换的暴露，这段程序中由Screen类负责状态变换，就是这段代码
  if(startDrawCircle){
                startDrawCircle = false ;
  .......
，而且不同状态对不同事件的处理代码集中在一起，造成了不必要的相关性，随着状态的
增多，会导致Screen越来越复杂，难以维护。

State模式把内部状态和环境剥离，把状态变换和状态相关行为进行封装。
首先定义CircleState接口

interface CircleState{
    public void click(Screen screen);
    public void drawCircle();
}
实现两个具体类
public class CircleStartState implements CircleState{
    public void click(Screen screen){
        Circle.drawCircle();
        screen.changeState(CircleEndState.Instance());//这是State模式的重点，把

                                        //状态如何变换封装到具体的状态对象里。

    }
    public void drawCircle(){
        Circle.drawCircle();
    }
}

public class CircleEndState implements CircleState{
    public void click(Screen screen){
        Circle.drawCircle();
        screen.changeState(CircleStartState.Instance());
    }
    public void drawCircle(){
    }
}

其中CircleEndState.Instance()是得到一个CircleEndState引用的单例方法，目的是尽量
减少对象的创建，避免不必要的开销。

Screen的实现代码就变成了
public class Screen{
    private CircleState state = CircleEndState.Instance(); //画圆时的状态，
                                                   //表示刚开始画，还是绘制完成

    public void changeState(CircleState state){
        this.state = state ;
    }
    ...................
    public void mouseClick(MouseEvent e){
         state.click(this);
    }
    public void mouseMove(MouseEvent e){
         state.drawCircle();
    }
}

现在Screen是不是好看多了，实际中的情况要复杂的多，主要是状态变换的复杂性随着状
态的增多而指数级增加。
当状态太复杂时，如何抽象State对象比较困难，先要花点时间画一下有限状态机，看一下
对每一个状态的操作可能变换成为其他什么状态。可以说State模式就是有限状态机的一种
实现策略，真是万变不离其中啊。

有些人使用State模式时把状态变换挪到环境（本文中就是Screen类）中，State对象只封
装相关状态的操作，这么做的效果只是减少了if else 列表的数量，实际上这就失去了St
ate模式的意义，而退化成了
Strategy模式。

最近忙着写论文，终于抽出时间写了这篇拙作，不知道Javor满意否，欢迎大家讨论

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  kingheap (A Million Dollars)     于  (Fri Jun  4 13:39:53 2004)  说道:

Very good!
Thank you very much!

【在 dongbin (浪花) 的大作中提到: 】
: 本来是要写Factory Method的，但是从来没用过这个模式，不好意思信口胡诌，所以..
: 个自己用过的模式来聊聊。
: State模式的意图：允许对象在其内部状态改变时改变它的行为，对象看起来似乎修�..
: 的类。（引自《设计模式可复用面向对象软件的基础》）
: 这句话听起来很晦涩，设计模式这东西就是这样，不举个例子出来神仙也说不清楚。..
: 书里举的是TCP连接的例子，初学者可能不太接受，其实这个模式老少咸宜的例子很�..
: 中比较好的例子就是一些画图程序。
: 画一个圆很简单，首先从工具栏中点中画圆按钮，然后在图板上首先用鼠标点击一下..
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