状态模式java

Question

我正在学习java的设计模式。

我正在做一些链接，我正试着设计一台按状态排列的洗衣机

我对状态设计模式的实现有一个疑问。

public interface State {

   public void openLid();
   public void closeLid();
   public void start();
   public void stop();
   public void washing();
  } 

 public class Idle implements State{
 //implementing overidden methods
 .......

 }

 public class Washing implements State {
       //implementing overidden methods
       .......
  }


 public class WashingMachine {
   State state;

   public WashingMachine(State state) {
    this.state =  new Idle();
   }

  public State getState() {
    return state;
   }

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

 }

我想知道当在空闲状态之间切换到清洗实现时，可以通过网络看到两种方式。

1.WashingMachine类实现了状态接口，并根据某些条件将状态从Idle切换到，反之亦然。

2.以WashingMachine为成员变量的Idle和洗涤类。

请任何一个人都可以建议我有点困惑的执行部分。

Answer 1

在回答您的问题之前，我更愿意回顾一下模式的概念，并建议您对代码进行一些小小的修改。

状态模式允许对象在其内部状态发生变化时更改其行为。

在您的例子中，空闲和洗涤是很好的候选状态，而WashingMachine是承载状态对象的好候选人。

然而，有三点意见：

( 1)状态提供的方法应该是一些实现因对象的状态不同而不同的动作。

在你的声明中：

public interface WashingMachineState {    
   public void openLid();
   public void closeLid();
   public void start();
   public void stop();
   public void washing();
  } 

washing()不是一种行为，而是一种状态。

是start()操作将状态从空闲更改为清洗。

在状态模式中，--具有状态的对象--命名为--上下文。

在您的例子中，上下文是WashingMachine。

2)在状态模式中，语境要根据当前状态进行行为变化的动作。

为此，上下文将其处理委托给其当前状态实例。

它避免了上下文中的许多if - else (对于每个处理)，并且它还允许降低上下文的复杂性，因为当您使用状态模式时，您会得到一系列行为：

• 当我们处于空闲状态时，行为位于IdleState类中。
• 当我们处于洗涤状态时，行为发生在WashingState类中。
• 所以对于..。

要执行这些操作，状态实例需要上下文(WashingMachine)。

为了解决这个问题，你有两种方法：

或者将WashingMachine对象存储为状态实例中的字段，或者在上下文WashingMachine对象将处理委托给状态时将其作为参数传递。

我建议你用无状态的方式。

因此，当对startWashing()实例调用WashingMachine操作时，WashingMachine实例应该通过传递自身(如state.startWashing(this) )将处理委托给state.startWashing()。

状态应该作为参数提供一个WashingMachine：

public interface WashingMachineState {    
   void openLid(WashingMachine machine);
   void closeLid(WashingMachine machine);
   void pushStartBtn(WashingMachine machine);
   void pushStopBtn(WashingMachine machine);
} 

3)实际上，您定义了两种状态:空闲状态和洗涤状态。

应该使用stopping状态来完成这些操作，因为机器上的某些操作(打开门，推动启动btn )当机器处于“正停止”状态时，有一个特定的行为。

注意，在只有两种状态的情况下，您可能还想知道模式是否相关。

现在我可以回答你的问题了。

我想知道当在空闲状态之间切换到清洗实现时，可以通过网络看到两种方式。 1.WashingMachine类在一定条件下实现状态接口，并将状态从空闲切换到清洗或切换。 2.空闲和清洗类以WashingMachine作为成员变量。

WashingMachine和WashingMachineState是合作的，但却是不同的。

所以他们不需要依赖相同的界面。

将WashingMachine对象添加为状态子类的字段是可能的。

如前所述，您还可以将WashingMachine作为State方法的参数传递。

请注意，执行从状态到另一状态的切换的不是直接的WashingMachine。

这是由政府执行的。

州应该调用WashingMachine.changeState()来执行它。

WashingMachine可以是：

public class WashingMachine {

   private WashingMachineState state;

   public WashingMachine() {
     this.state =  new Idle();
   }        

   protected void changeState(WashingMachineState state) {
     this.state = state;      
   }

   public void openLid(){
     state.openLid(this);
   } 

   public void closeLid(){
     state.closeLid(this);         
   } 
   public void pushStartBtn(){
     state.pushStartBtn(this);
   } 

   public void pushStopBtn(){
     state.pushStopBtn(this);
   } 

   public State getState() {
      return state;
   }

 }

关于修改WashingMachine的说明：

• 当使用状态模式时，changeState作为setState更有意义。
• changeState(State)可以使用protected修饰符来降低该方法的可见性，当然状态子类应该在与WashingMachine相同的包中。这是一个在Java中启用的实现细节。当然，对于其他OOP语言，您还有其他选择。

关于从空闲切换到清洗，我认为只有在调用IdleState状态时才有可能调用pushStartBtn()。

以下是一个例子：

public class IdleState implements State {    
   public void openLid(WashingMachine machine){
       ...
   }
   public void closeLid(WashingMachine machine){
       ...
   }
   public void pushStartBtn(WashingMachine machine){
      //do processing with machine to begin effectively the washing
         ...
      machine.changeState(new WashingState());
   }

   public void pushStopBtn(WashingMachine machine){
       ...
   }
 } 

Answer 2

我认为更好的选择是

public enum State{IDLE,WASHING};

然后用这个。这个enum甚至可以被命名为WashingMachineState，因为您提到的状态仅指定给洗衣机--它们不会被重用，所以这里没有接口。

如果您希望在不同的设备之间共享相同的状态，例如。WashingMachine和DishWasher然后你可以用

public interface Statefull{
   public State getState();
   public void changeState(State newState);
}

并让WashingMachine和DishWasher实现Statefull接口。使用Java 8的默认接口实现，您甚至可以在接口中包括getter实现，这样在实现类中就没有样板代码。

Answer 3

好吧，让我们谈谈你的两个想法：

1.)洗衣机是个状态吗？不，绝对不是。那么它为什么需要实现状态接口呢？

2.)这几乎是可行的，但它使状态不可重用(对于这样的小型实现来说，这样的实现并不坏，但是对于像游戏这样的东西，它是很糟糕的)。它们只能是洗衣机的状态。如果我想用这些州做洗碗机呢？

你应该做的是：

创建一个接口或类，类似于StateManager，并使WashingMachine实现这个功能，然后在状态中创建一个StateManager字段，而不是使用一个具体的类。

示例：

public abstract class StateManager {
    public State state;

    public void setState(State newState) {
        state = newState;
        newState.parent = this;
    }
    public State getState() {
        return state;
    }
}

状态：

public abstract class State {
    public StateManager parent;
    // Whenever you want to set the object's state, use this
}

国家实例：

public class WashingState extends State {
    // your methods here
}

状态管理器示例：

public class WashingMachine extends StateManager {
    // your methods here.
}

我更改了所有zo类，而不是接口，因为它们使创建某些对象更容易(比如，如果您想要制造洗碗机和洗衣机，那么您可以从它们中提取洗涤部分，并为其创建一个单独的类)。