定义以及特点
有状态的对象,把复杂的“判断逻辑” 提取到不同的状态对象中,允许对象在其内部状态发生改变时改变其行为。
状态模式主要是 把状态的判断逻辑转移到表示不同状态的一系列类当中,可以把复杂的判断逻辑简化。
优点
- 结构清晰,状态模式将与特定状态相关的行为局部化到一个状态中,将不同状态的行为分割开来,满足单一职责。
- 将状态转化显示化,减少对象间的相互依赖。将不同的状态引入独立的对象中会使得状态转换变得更加明确,且减少对象间的相互依赖。
- 状态职责明确,有利于程序的扩展。通过定义新的子类很容易的添加新的状态和转换。
缺点
- 使用该模式,必然会增加新的类以及对象的个数。
- 状态模式的结构和实现都比较复杂,使用不当会导致程序结构和代码比较混乱。
- 状态模式对开闭原则的支持比较不友好,增加新的状态类需要修改负责状态转换的源码,当修改某个状态时也必须修改对应的源码。
设计模式的代码结构
- 环境类(Context):也称为上下文,定义了客户端需要的接口,内部维护一个当前状态,并负责具体状态的切换
- 抽象状态(State):定义一个接口,用以封装环境对象中的特定状态所对应的行为,可以有一个或多个行为。
- 具体状态(Concrete State): 实现抽象状态所对应的行为,并且在需要的情况下进行状态切换。
背景
利用状态模式来实现多线程的状态转换
抽象状态父类:
public abstract class ThreadState {
protected String stateName;
}
环境类:
@Data
public class ThreadContext {
private ThreadState state;
//初始化状态
public ThreadContext(){
this.state = new NewState();
}
public void start(){
System.out.println("调用start()方法 -->");
if ("新建状态".equals(state.stateName)){
((NewState)state).start(this);
}else {
System.out.println("当前状态:" + state.stateName + "!!! 不能调用start()方法");
}
}
public void getCPU(){
System.out.println("获得CPU()时间 -->");
if ("就绪状态".equals(state.stateName)){
((RunnableState)state).getCPU(this);
}else {
System.out.println("当前状态:" + state.stateName + "!!! 不能调用getCPU()方法");
}
}
public void stop(){
System.out.println("调用stop()方法 -->");
if ("运行状态".equals(state.stateName)){
((RunningState)state).stop(this);
}else {
System.out.println("当前状态:" + state.stateName + "!!! 不能调用stop()方法");
}
}
public void suspend(){
System.out.println("调用suspend()方法 -->");
if ("运行状态".equals(state.stateName)){
((RunningState)state).suspend(this);
}else {
System.out.println("当前状态:" + state.stateName + "!!! 不能调用suspend()方法");
}
}
public void resume(){
System.out.println("调用start()方法 -->");
if ("阻塞状态".equals(state.stateName)){
((BlockedState)state).resume(this);
}else {
System.out.println("当前状态:" + state.stateName + "!!! 不能调用resume()方法");
}
}
}
具体状态类:
按照网上的教程写的部门,但是因为在环境类那不能进行类型的强制转换,所以逻辑流程走不到具体的状态类里面,因此将判断逻辑写在了上下文环境类上
public class NewState extends ThreadState {
public NewState(){
stateName = "新建状态";
System.out.println("当前状态:" + stateName);
}
public void start(ThreadContext threadContext){
System.out.println("调用start()方法 -->");
if ("新建状态".equals(stateName)){
threadContext.setState(new RunnableState());
}else {
System.out.println("当前状态:" + stateName + "!!! 不能调用start()方法");
}
}
}
public class RunnableState extends ThreadState {
public RunnableState(){
stateName = "就绪状态";
System.out.println("当前状态:" + stateName);
}
public void getCPU(ThreadContext threadContext){
threadContext.setState(new RunningState());
}
}
public class RunningState extends ThreadState {
public RunningState(){
stateName = "运行状态";
System.out.println("当前状态:" + stateName);
}
public void stop(ThreadContext threadContext){
threadContext.setState(new DeadState());
}
public void suspend(ThreadContext threadContext){
threadContext.setState(new BlockedState());
}
}
public class DeadState extends ThreadState {
public DeadState(){
stateName = "死亡状态";
System.out.println("当前状态:" + stateName);
}
}
public class BlockedState extends ThreadState {
public BlockedState(){
stateName = "阻塞状态";
System.out.println("当前状态:" + stateName);
}
public void resume(ThreadContext threadContext){
threadContext.setState(new RunningState());
}
}
使用:
public class StateThreadSimpleMain {
public static void main(String[] args) {
ThreadContext threadContext = new ThreadContext();
threadContext.start();
threadContext.getCPU();
threadContext.resume();
}
}