状态模式原理剖析

《状态模式原理剖析》

状态模式（State Pattern） 是一种行为设计模式，它允许对象在其内部状态改变时改变其行为。换句话说，当对象状态发生变化时，它的行为也会随之变化。
通过状态模式，可以消除通过 if-else 或 switch-case 来判断状态的需要。每个状态的行为封装在独立的类中

核心思想：

状态模式将对象的不同状态封装成独立的类，并让对象在不同的状态下有不同的行为。状态模式通过将状态的行为和逻辑封装在状态类中，使得状态之间的转换变得清晰、易扩展。

UML 类图：状态模式

在这里插入图片描述

角色说明：

  1. Context（上下文类）：
    • 持有一个 State 对象，表示当前的状态。
    • 负责将状态的转换委托给具体的状态类。
  2. State（抽象状态类）：
    • 定义了一个 handle() 方法，用于处理当前状态的逻辑。
  3. ConcreteState（具体状态类）：
    • 实现 State 接口，负责在具体状态下的行为。
    • 不同的具体状态类表示对象在不同状态下的不同行为。

案例：订单状态管理

场景描述：

在电商平台或者订餐系统中，订单的状态是一个典型的使用状态模式的场景。订单的状态通常包括以下几种：

  • 新订单（NewOrder）：订单刚创建。
  • 已付款（Paid）：订单已付款，等待发货。
  • 已发货（Shipped）：订单已经发货，等待确认收货。
  • 已完成（Completed）：订单交易完成。
  • 取消订单（Cancelled）：订单被取消。

每个订单的状态都会影响订单的行为。例如，只有在新订单状态下，用户才可以取消订单；在已付款状态下，用户不能取消订单，但可以查询发货状态；而在已完成或取消状态下，订单是不可修改的。

状态模式处理的好处：

  1. 避免复杂的 if-else 条件判断：不同状态下的订单行为各不相同，使用状态模式可以避免在代码中出现大量的 if-else 条件判断（如：if(order.status == "paid") { ... } else if(order.status == "shipped") { ... }）。
  2. 状态行为封装：将每种状态的行为封装到相应的状态类中，使得状态切换清晰，便于维护和扩展。
  3. 提高扩展性：当需要新增或修改订单状态时，可以通过新增状态类而不影响现有代码逻辑，符合开闭原则。

代码实现：订单状态管理

Step 1: 定义状态接口

我们首先定义一个 OrderState 接口，声明了订单状态下的所有可能的行为，比如支付、发货、取消和完成

// 状态接口：订单状态
public interface OrderState {void pay(OrderContext context);void ship(OrderContext context);void cancel(OrderContext context);void complete(OrderContext context);
}

Step 2: 实现具体的状态类

新订单状态（NewOrderState）

当订单处于新订单状态时，可以进行支付或取消操作，但不能发货或完成。

// 具体状态类：新订单状态
public class NewOrderState implements OrderState {@Overridepublic void pay(OrderContext context) {System.out.println("Order paid. Moving to Paid state.");context.setState(new PaidOrderState());}@Overridepublic void ship(OrderContext context) {System.out.println("Cannot ship order. Order is not paid yet.");}@Overridepublic void cancel(OrderContext context) {System.out.println("Order cancelled.");context.setState(new CancelledOrderState());}@Overridepublic void complete(OrderContext context) {System.out.println("Cannot complete order. Order is not paid yet.");}
}

已付款状态（PaidOrderState）

当订单处于已付款状态时，可以发货，但不能取消订单。

// 具体状态类：已付款状态
public class PaidOrderState implements OrderState {@Overridepublic void pay(OrderContext context) {System.out.println("Order is already paid.");}@Overridepublic void ship(OrderContext context) {System.out.println("Order shipped. Moving to Shipped state.");context.setState(new ShippedOrderState());}@Overridepublic void cancel(OrderContext context) {System.out.println("Cannot cancel. Order is already paid.");}@Overridepublic void complete(OrderContext context) {System.out.println("Cannot complete order. Order is not shipped yet.");}
}

已发货状态（ShippedOrderState）

当订单处于已发货状态时，可以完成订单，但不能再发货或取消订单。

// 具体状态类：已发货状态
public class ShippedOrderState implements OrderState {@Overridepublic void pay(OrderContext context) {System.out.println("Order is already paid and shipped.");}@Overridepublic void ship(OrderContext context) {System.out.println("Order is already shipped.");}@Overridepublic void cancel(OrderContext context) {System.out.println("Cannot cancel. Order is already shipped.");}@Overridepublic void complete(OrderContext context) {System.out.println("Order completed. Moving to Completed state.");context.setState(new CompletedOrderState());}
}

已完成状态（CompletedOrderState）

订单已经完成后，所有操作都无法再进行。

// 具体状态类：已完成状态
public class CompletedOrderState implements OrderState {@Overridepublic void pay(OrderContext context) {System.out.println("Cannot pay. Order is already completed.");}@Overridepublic void ship(OrderContext context) {System.out.println("Cannot ship. Order is already completed.");}@Overridepublic void cancel(OrderContext context) {System.out.println("Cannot cancel. Order is already completed.");}@Overridepublic void complete(OrderContext context) {System.out.println("Order is already completed.");}
}

取消订单状态（CancelledOrderState）

订单被取消后，所有操作都无法再进行。

// 具体状态类：取消订单状态
public class CancelledOrderState implements OrderState {@Overridepublic void pay(OrderContext context) {System.out.println("Cannot pay. Order is cancelled.");}@Overridepublic void ship(OrderContext context) {System.out.println("Cannot ship. Order is cancelled.");}@Overridepublic void cancel(OrderContext context) {System.out.println("Order is already cancelled.");}@Overridepublic void complete(OrderContext context) {System.out.println("Cannot complete. Order is cancelled.");}
}

Step 3: 创建上下文类

OrderContext 持有订单的当前状态，并且通过调用当前状态的行为方法来执行操作。

// 上下文类：订单上下文
public class OrderContext {private OrderState currentState;public OrderContext() {this.currentState = new NewOrderState(); // 初始状态为新订单}public void setState(OrderState state) {this.currentState = state;}public void pay() {currentState.pay(this);}public void ship() {currentState.ship(this);}public void cancel() {currentState.cancel(this);}public void complete() {currentState.complete(this);}
}

Step 4: 测试状态模式

public class OrderStatePatternDemo {public static void main(String[] args) {OrderContext order = new OrderContext();// 订单状态：新订单order.pay();       // 支付订单order.ship();      // 发货订单order.complete();  // 完成订单// 尝试取消已完成订单order.cancel();    // 无法取消已完成订单}
}

输出结果：

Order paid. Moving to Paid state.
Order shipped. Moving to Shipped state.
Order completed. Moving to Completed state.
Cannot cancel. Order is already completed.

状态模式解决的问题

  1. 避免条件判断的复杂性：
    • 如果不使用状态模式，代码中会充满大量的 if-else 或 switch-case 条件判断。状态模式将这些判断逻辑分散到各个状态类中，避免了复杂的条件分支。
  2. 清晰的状态转换逻辑：
    • 状态模式将状态和行为封装在状态类中，所有的状态转换逻辑都非常清晰。状态的变化和行为的变化是分开的，彼此不干扰。
  3. 遵循开闭原则：
    • 新的状态和行为可以通过增加新的状态类实现，而不需要修改已有的状态逻辑，符合开闭原则，便于扩展。

总结

状态模式 是一种强大的设计模式，尤其适合在对象状态频繁变化、行为因状态不同而变化的场景中。在订单状态管理的案例中，状态模式帮助我们将订单在不同状态下的行为封装起来，使得代码更加灵活、清晰，同时提高了代码的可扩展性。

通过状态模式，开发者可以轻松应对复杂的状态转换逻辑，并在不修改已有代码的前提下添加新的状态，保证系统的灵活性和扩展性。

优点：

  1. 遵循开闭原则：
    • 新增状态类时，不需要修改现有的上下文类或状态类，可以轻松扩展系统的状态和行为。
  2. 清晰的状态转换：
    • 将状态转换的逻辑封装在各自的状态类中，使得状态之间的切换更加清晰且易于维护。
  3. 消除复杂的条件判断：
    • 通过状态模式，消除了通过 if-else 或 switch-case 来判断状态的需要。每个状态的行为封装在独立的类中。

缺点：

  1. 类的数量增加：
    • 每种状态都有一个对应的类，可能导致类的数量急剧增加，增加系统的复杂性。
  2. 状态切换逻辑可能复杂：
    • 如果系统中状态过多，且状态间的转换规则复杂，可能会增加状态管理的难度。

本文来自互联网用户投稿，该文观点仅代表作者本人，不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务，不拥有所有权，不承担相关法律责任。如若转载，请注明出处：http://www.rhkb.cn/news/434317.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符，请联系长河编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com，一经查实，立即删除！

相关文章

从“可用”到“好用”，百度智能云如何做大模型的“超级工厂”？

从“可用”到“好用”，百度智能云如何做大模型的“超级工厂”？

如果说，过去两三年大模型处于造锤子阶段，那么今年，更多的则是考验钉钉子的能力，面对各类业务场景大模型是否能够有的放矢、一击必中，为千行百业深度赋能。 当前市场上，已经有200多把这样的锤子在疯狂找钉子…
阅读更多...
【unity进阶知识1】最详细的单例模式的设计和应用，继承和不继承MonoBehaviour的单例模式，及泛型单例基类的编写

【unity进阶知识1】最详细的单例模式的设计和应用，继承和不继承MonoBehaviour的单例模式，及泛型单例基类的编写

文章目录 前言一、不使用单例二、普通单例模式1、单例模式介绍实现步骤：单例模式分为饿汉式和懒汉式两种。 2、不继承MonoBehaviour的单例模式2.1、基本实现2.2、防止外部实例化对象2.3、最终代码 3、继承MonoBehaviour的单例模式3.1、基本实现3.2、自动创建和挂载单…
阅读更多...
OCR 行驶证识别 离线识别

OCR 行驶证识别 离线识别

目录 正页识别 副页识别 全部识别 OCR 行驶证识别 离线识别 正页识别 副页识别 全部识别
阅读更多...
电脑学习通看不到课程解决办法

电脑学习通看不到课程解决办法

电脑学习通看不到课程解决办法 查看学习通时发现没有课程 解决方法1: 更改单位 具体见:超星学习通关于PC版无法查看课程问题解决 解决方法二:添加应用 添加应用 点击账号管理 点击应用管理 添加应用、添加首页这个应用 添加完成后查看首页就能看到课程了 然后就OK啦、就可…
阅读更多...
pcs集群表决盘故障导致主机reboot

pcs集群表决盘故障导致主机reboot

建议重建fence设备并配置 PCSOracle HA实战安装配置参考 - 墨天轮
阅读更多...
windows10使用bat脚本安装前后端环境之redis注册服务

windows10使用bat脚本安装前后端环境之redis注册服务

首先需要搞清楚redis在本地是怎么安装配置、然后在根据如下步骤编写bat脚本： 思路 1.下载zip格式redis 2.查看windows server服务是否已安装redis 3.启动查看服务是否正常 bat脚本 echo off echo windows10 x64 server redis init REM 请求管理员权限并隐藏窗口 …
阅读更多...
【牛Y】3DMAX快速构建低多边形城市建筑和道路插件CityBlocks教程

【牛Y】3DMAX快速构建低多边形城市建筑和道路插件CityBlocks教程

3DMAX快速构建低多边形城市建筑和道路插件CityBlocks，该插件功能主要分为两部分：一键城市建筑生成和一键城市道路生成。可用于城市配景建模、地图三维建模等使用。内置多种建筑组合方式，可使生成的建筑配景更加丰富、富于变换！ 【…
阅读更多...
经纬恒润全冗余R-EPS助力L4级自动驾驶落地

经纬恒润全冗余R-EPS助力L4级自动驾驶落地

随着L4级别自动驾驶技术的逐步成熟与商业化进程加速，行业对车辆安全性的要求达到了新的高度。为了确保自动驾驶车辆全天候、全路况下安全运行，冗余系统的研发与应用成为关键。在这一背景下，经纬恒润开发了齿条式全冗余电动助力转向系统R-EPS&…
阅读更多...
Python模拟真人鼠标轨迹算法

Python模拟真人鼠标轨迹算法

一.鼠标轨迹模拟简介 传统的鼠标轨迹模拟依赖于简单的数学模型，如直线或曲线路径。然而，这种方法难以捕捉到人类操作的复杂性和多样性。AI大模型的出现，能够通过深度学习技术，学习并模拟更自然的鼠标移动行为。 二.鼠标轨迹算法实…
阅读更多...
8610 顺序查找

8610 顺序查找

### 思路 1. **创建顺序表**：从输入中读取元素个数和元素值，构造顺序表。 2. **顺序查找**：在顺序表中依次查找关键字，找到则返回位置，否则返回0。 ### 伪代码 1. **创建顺序表**： - 动态分配存储空间。…
阅读更多...
Stable Diffusion零基础学习

Stable Diffusion零基础学习

Stable Diffusion学习笔记TOP10 sd学习笔记TOP10的修改版本：IP2P的模型文件跟配置文件未添加，Tile分块重采样和局部重绘的模型文件跟配置文件撰写错误已被修改 _插件篇之ControlNet功能篇 ControlNet目前支持的10多种预处理器，根据数据检测…
阅读更多...
构建Python机器学习模型的8个步骤

构建Python机器学习模型的8个步骤

本文旨在系统地介绍构建机器学习模型的基本步骤，并通过一个具体的实战案例——股票价格预测，展示这些步骤的实际应用。通过遵循这些步骤，读者可以更好地理解和掌握机器学习模型构建的全过程。 步骤一：定义问题 首先，我…
阅读更多...
NLP 序列标注任务核心梳理

NLP 序列标注任务核心梳理

句向量标注 用 bert 生成句向量用 lstm 或 bert 承接 bert 的输出，保证模型可以学习到内容的连续性。此时 lstm 输入形状为： pooled_output.unsqueeze(0) (1, num_sentence, vector_size) 应用场景 词性标注句法分析 文本加标点 相当于粗粒度的分词任…
阅读更多...
RK3568笔记六十三：基于LVGL的Linux相机

RK3568笔记六十三：基于LVGL的Linux相机

若该文为原创文章，转载请注明原文出处。 记录移植韦老师的基于LVGL的Linux相机项目，主要是想学习如何在LVGL下显示摄像头数据。 此项目是基于老师的源码框架移植的，地址是lv_100ask_linux_camera: 基于LVGL的Linux相机 (gitee.com) 个人使用的是RK3568,正点原子板子，所以…
阅读更多...
数据链路层 ——MAC

数据链路层 ——MAC

目录 MAC帧协议 mac地址 以太网帧格式 ARP协议 ARP报文格式​编辑 RARP 其他的网络服务或者协议 DNS ICMP协议 ping traceroute NAT技术 代理服务器 网络层负责规划转发路线，而链路层负责在网络节点之间的转发，也就是"一跳"的具体传输…
阅读更多...
NLP 主流应用方向

NLP 主流应用方向

主流应用 文本分类文本匹配序列标注生成式任务 应用细分 常见落地应用举例： 文本纠错句法分析文本翻译话者分离 本质为文本分类任务数字归一化 实现数字映射，提高内容可读性 如将一九九九转1999
阅读更多...
机器人控制器设计与编程基础实验高效版本-ESP32等单片机实验报告

机器人控制器设计与编程基础实验高效版本-ESP32等单片机实验报告

只需要课程大纲或进度表wokwi 大模型工具&#xff0c;就可以完全掌握嵌入式系统基础实验的所有核心点。 LCD // Learn about the ESP32 WiFi simulation in // https://docs.wokwi.com/guides/esp32-wifi https://wokwi.com/projects/321525495180034642#include <WiFi.h>…
阅读更多...
【ChromeDriver安装】爬虫必备

【ChromeDriver安装】爬虫必备

以下是安装和配置 chromedriver 的步骤&#xff1a; 1. 确认 Chrome 浏览器版本 打开 Chrome 浏览器&#xff0c;点击右上角的菜单按钮&#xff08;三个点&#xff09;&#xff0c;选择“帮助” > “关于 Google Chrome”。 2. 下载 Chromedriver 根据你的 Chrome 版本&…
阅读更多...
起重机防摇摆技术如何达标-武汉正向科技

起重机防摇摆技术如何达标-武汉正向科技

武汉正向科技防摇摆控制器 主要技术参数 1、防摇摆精度&#xff1a; 0.4 2、行车到达目标位置偏差位置偏差&#xff1a; 25mm 3、通讯方式&#xff1a;PROFINET / PROFIBUS / RS232 / RS422 / RS485&#xff1b; 4、消除载荷的摇摆达 96% 以上&#xff1b; 5、技术先进…
阅读更多...
MySQL: 数据类型介绍

MySQL: 数据类型介绍

文章目录 数据类型数值类型字符串类型日期类型 数据类型 数值类型 分为整型和浮点型: BIT类似于数据结构中的位图,BIT可以认为是一组二进制bit位. BIT(10)表示这个类型里就存最多10个bit位. 虽然TINYINT和SMALLINT更节省空间,但是还是更推荐使用INT或者BIGINT. 如果存储空间…
阅读更多...
最新文章
推荐文章

Copyright @ 2022~2023

友情链接： 我的编程经验分享 一条长河网 尧图网站开发