Android 状态模式

2017-11-30 本文已影响0人 yangMr

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介绍

状态模式中的行为是由状态来决定的，不同的状态有不同的行为。状态模式和策略模式的结构几乎一样，但它们的目的、本质完全不一样。状态模式的行为是平行的、不可替换的，策略模式的行为是彼此独立、可相互替换的。

用一句话来表述，状态模式把对象的行为包装在不同的状态对象里，每一个状态对象都有一个共同的抽象状态基类。状态模式的意图是让一个对象在其内部状态改变的时候，其行为也随之改变。

使用场景

一个对象的行为取决于它的状态，并且它必须在运行时根据状态改变它的行为。
代码中包含大量与对象状态有关的条件语句，例如，一个操作中含有庞大的多分支语句（if-else 或 switch-case），且这些分支依赖于该对象的状态。

简单示例

需求：电视遥控器的操作。电视遥控器，含有开机、关机、下一频道、上一频道、调高音量、调低音量这几个功能。

第一版实现：

public class TvController {
    //开机状态
    private static final int POWER_ON = 1;
    //关机状态
    private static final int POWER_OFF = 2;

    private int mState = POWER_OFF;

    public void powerOn() {
        if (mState == POWER_OFF) {
            mState = POWER_ON;
            System.out.println("开机啦");
        }
    }

    public void powerOff() {
        if (mState == POWER_ON) {
            mState = POWER_OFF;
            System.out.println("关机啦");
        }
    }

    public void nextChannel() {
        if (mState == POWER_ON) {
            System.out.println("下一频道");
        } else {
            System.out.println("两个红灯提示没有开机");
        }
    }

    public void preChannel() {
        if (mState == POWER_ON) {
            System.out.println("上一频道");
        } else {
            System.out.println("两个红灯提示没有开机");
        }
    }

    public void turnUp() {
        if (mState == POWER_ON) {
            System.out.println("调高音量");
        } else {
            System.out.println("两个红灯提示没有开机");
        }
    }

    public void turnDown() {
        if (mState == POWER_ON) {
            System.out.println("调低音量");
        } else {
            System.out.println("两个红灯提示没有开机");
        }
    }
}

上面各个操作都需要判断有没有开机，出现大量if-else语句，代码重复、操作较为混乱。如果新增几个状态，哪个这种情况会变得更为严重，代码的可维护性变差。

下面是状态模式的实现：

电视状态接口，定义了电视操作的函数

public interface TvState {
    void nextChannel();
    void preChannel();
    void turnUp();
    void turnDown();
}

关机状态，此时只有开机功能时有效的

public class PowerOffState implements TvState {
    @Override
    public void nextChannel() {
    }

    @Override
    public void preChannel() {
    }

    @Override
    public void turnUp() {
    }

    @Override
    public void turnDown() {
    }
}

开机状态，此时再触发开机功能不做任何操作

public class PowerOnState implements TvState {
    @Override
    public void nextChannel() {
        System.out.println("下一频道");
    }

    @Override
    public void preChannel() {
        System.out.println("上一频道");
    }

    @Override
    public void turnUp() {
        System.out.println("调高音量");
    }

    @Override
    public void turnDown() {
        System.out.println("调低音量");
    }
}

电源操作接口

public interface PowerController {
    void powerOn();
    void powerOff();
}

电视遥控器，类似于经典状态模式中的Context

public class TvController implements PowerController {
    private TvState mTvState;

    public void setTvState(TvState tvState) {
        mTvState = tvState;
    }

    @Override
    public void powerOn() {
        setTvState(new PowerOnState());
        System.out.println("开机啦");
    }

    @Override
    public void powerOff() {
        setTvState(new PowerOffState());
        System.out.println("关机啦");
    }

    public void nextChannel() {
        mTvState.nextChannel();
    }

    public void preChannel() {
        mTvState.preChannel();
    }

    public void turnUp() {
        mTvState.turnUp();
    }

    public void turnDown() {
        mTvState.turnDown();
    }
}

客户端调用

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        TvController tvController = new TvController();
        //设置开机状态
        tvController.powerOn();
        //下一频道
        tvController.nextChannel();
        //调高音量
        tvController.turnUp();
        //设置关机状态
        tvController.powerOff();
        //调高音量
        tvController.turnUp();
    }
}

输入结果

开机啦
下一频道
调高音量
关机啦

上面代码中，抽象了一个TvState接口，两个实现类，开机状态（PowerOnState）和关机状态（PowerOffState）。开机状态下只有开机功能是无效的；而在关机状态下，只有开机功能是可用的，其他功能都不会生效。

Android源码中的实现

WiFi 状态管理。

状态模式实战

需求：登录系统。例如，用户的默认状态为未登录状态，在 MainActivity 界面点击转发时会先跳转到登录页面，登录成功回到 MainActivity，此时再转发就能实现真正的转发功能。

用户状态

public interface UserState {
    /**
     * 转发
     */
    void forward(Context context);

    /**
     * 评论
     */
    void comment(Context context);
}

已登录状态

public class LoginState implements UserState {
    @Override
    public void forward(Context context) {
        Toast.makeText(context, "转发微博", Toast.LENGTH_SHORT).show();
    }

    @Override
    public void comment(Context context) {
        Toast.makeText(context, "评论微博", Toast.LENGTH_SHORT).show();
    }
}

注销状态，即未登录状态

public class LogoutState implements UserState {
    @Override
    public void forward(Context context) {
        gotoLoginActivity(context);
    }

    @Override
    public void comment(Context context) {
        gotoLoginActivity(context);
    }

    private void gotoLoginActivity(Context context) {
        Intent intent = new Intent(context, LoginActivity.class);
        context.startActivity(intent);
    }
}

用户接口和状态管理类

public class LoginContext {
    //用户状态，默认为未登录状态
    UserState mState = new LogoutState();
    //单例
    static LoginContext sLoginContext = new LoginContext();

    private LoginContext() { }

    public static LoginContext getLoginContext() {
        return sLoginContext;
    }

    public void setState(UserState state) {
        mState = state;
    }
    //转发
    public void forward(Context context) {
        mState.forward(context);
    }
    //评论
    public void comment(Context context) {
        mState.comment(context);
    }
}

主界面

public class MainActivity extends AppCompatActivity implements View.OnClickListener {

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);

        initListener();
    }

    private void initListener() {
        findViewById(R.id.btn_forward).setOnClickListener(this);
        findViewById(R.id.btn_logout).setOnClickListener(this);
    }

    @Override
    public void onClick(View v) {
        switch (v.getId()) {
            case R.id.btn_forward:
                //调用LoginContext的转发函数
                LoginContext.getLoginContext().forward(this);
                break;
            case R.id.btn_logout:
                //设置为注销状态
                LoginContext.getLoginContext().setState(new LogoutState());
                Toast.makeText(this, "注销成功", Toast.LENGTH_SHORT).show();
                break;
        }
    }
}

登录Activity

public class LoginActivity extends AppCompatActivity implements View.OnClickListener {

    private EditText mUsername;
    private EditText mPassword;

    @Override
    protected void onCreate(@Nullable Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_login);

        initView();
        findViewById(R.id.login).setOnClickListener(this);
    }

    private void initView() {
        mUsername = findViewById(R.id.username);
        mPassword = findViewById(R.id.password);
    }

    @Override
    public void onClick(View v) {
        String username = mUsername.getText().toString().trim();
        String password = mPassword.getText().toString().trim();
        if ("123".equals(username) && "123".equals(password)) {
            //登录成功后修改为已登录状态
            LoginContext.getLoginContext().setState(new LoginState());
            Toast.makeText(this, "登录成功", Toast.LENGTH_SHORT).show();
            finish();
        } else {
            Toast.makeText(this, "账号或密码错误", Toast.LENGTH_SHORT).show();
        }
    }
}