对比Java设计模式编程中的状态模式和策略模式
为了能在Java应用程序中正确的使用状态模式和策略模式，开发人员需要清楚地知道这两种模式之间的区别。尽管状态模式和策略模式的结构非常相似，它们又同样遵循开闭原则，都代表着SOLID设计原则的'O'，但它们的意图是完全不同的。Java中的策略模式是对一组相关的算法进行封装，给调用方提供了运行时的灵活性。调用方可以在运行时选择不同的算法，而不用修改使用策略的那个Context类。使用策略模式的经典例子包括实现加密算法，压缩算法，以及排序算法。另一方面，状态模式使用一个对象可以在不同的状态下表现出不同的行为。真实世界里的对象也是有状态的，并且它们会随着状态的不同而有不同的表现，比方说自动售货机，它只会在hasCoin状态下才能出售物品，如果你不塞硬币进去它是不会售货的。现在你可以很清楚地看到策略模式和状态模式的区别了，它们的目的是不一样的。状态模式可以帮助对象来管理它的状态，而策略模式使得客户端可以选择不同的行为。还有一个不太容易看到的区别是，谁去驱动行为的改变。在策略模式中，是客户端驱动的，它给上下文信息提供了不同的策略，而在状态模式中，状态的迁移是由Context或者State对象自己来管理的。同样的，如果你在State对象里面进行状态的修改，它必须持有Context的引用，也就是说对自动售货机而言，它可以调用setState方法来修改当前Context的状态。另一方面，策略对象不会持有Context的引用，它的客户端将选中的策略传递给Context。策略模式和状态模式是最容易碰见的关于Java设计模式的面试题，在这篇关于Java设计模式的文章里，我们将会对这点进行详细的介绍。我们会探索这两种模式的相同点与不同点，这有助于提高你对这两种模式的理解。
状态模式和策略模式的相似点：
如果你看下策略模式和状态模式的UML图，它们看起来非常相似。在状态模式中，使用State对象来改变行为的的对象叫Context对象，类似的在策略模式中，使用Strategy对象来改变行为的对象也是Context对象。记住，客户端是和Context对象交互的。在状态模式中，Context代理了状态对象的方法调用，Context中的当前对象就是具体的状态对象，而在策略模式中，Context操作的也是策略对象，这个对象要么作为参数传入进来，要么是在创建Context对象的时候就已经提供了。
我们再来看一下这两种核心的Java设计模式的一些相似点：
状态模式和策略模式都很容易新增新的状态或者策略，而不会影响到使用它们的Context对象
两种模式都遵循开闭的设计原则，也就是说你的设计对扩展开放而对修改关闭。在这两个模式里，Context对修改是封闭的，新增状态或者策略，你不需要修改其它状态的Context对象，或者只需要很小的改动
正如状态模式中Context对象会有一个初始状态一样，策略模式中的Context通常也有一个默认的策略。
状态模式以不同的状态对象的方式来封装不同的行为，而策略模式以不同的策略对象来封装不同的行为。
这两种模式都依赖具体的子类来实现具体的行为。每一个具体的策略都扩展自一个抽象的策略类，每个状态也都是用来表示状态的接口或者抽象类的子类。
状态模式实例
publicclassWindowState{
privateStringstateValue;
publicWindowState(StringstateValue){
this.stateValue=stateValue;
}
publicStringgetStateValue(){
returnstateValue;
}
publicvoidsetStateValue(StringstateValue){
this.stateValue=stateValue;
}
publicvoidhandle(){
/*
*根据不同状态做不同操作，再切换状态
*/
if("窗口".equals(stateValue)){
switchWindow();
this.stateValue="全屏";
}elseif("全屏".equals(stateValue)){
switchFullscreen();
this.stateValue="窗口";
}
}
privatevoidswitchWindow(){
System.out.println("切换为窗口状态");
}
privatevoidswitchFullscreen(){
System.out.println("切换为全屏状态");
}
}
/**
*状态的使用
*/
publicclassWindowContext{
privateWindowStatestate;
publicWindowContext(WindowStatestate){
this.state=state;
}
publicWindowStategetState(){
returnstate;
}
publicvoidsetState(WindowStatestate){
this.state=state;
}
publicvoidswitchState(){
this.state.handle();
}
}
/*
*状态(State)模式行为型模式
*既改变对象的状态，又改变对象的行为
*根据状态，改变行为
*/
publicclassTest{
publicstaticvoidmain(String[]args){
/*
*本例的状态值只有两个，由状态类自身控制
*也可以把状态值的控制，交由客户端来设置
*/
WindowContextcontext=newWindowContext(newWindowState("窗口"));
context.switchState();
context.switchState();
context.switchState();
context.switchState();
}
}
打印
切换为窗口状态 切换为全屏状态 切换为窗口状态 切换为全屏状态
策略模式实例
/**
*商品促销
*本类为：收取现金的类
*/
publicinterfaceICashSuper{
doubleacceptCash(doublemoney);
}
/**
*正常收取现金
*@authorstone
*
*/
publicclassCashNormalimplementsICashSuper{
@Override
publicdoubleacceptCash(doublemoney){
returnmoney;
}
}
/**
*打折收取现金
*@authorstone
*
*/
publicclassCashRebateimplementsICashSuper{
privatedoublerebate;//折扣
publicCashRebate(doublerebate){
this.rebate=rebate;
}
@Override
publicdoubleacceptCash(doublemoney){
returnnewBigDecimal(money*rebate/10).setScale(2,BigDecimal.ROUND_HALF_UP).doubleValue();
}
}
/**
*让利返现收取现金
*@authorstone
*
*/
publicclassCashReturnimplementsICashSuper{
privatedoublemoneyCondition;//返现底限金额
privatedoublereturnMoney;//返还金额
publicCashReturn(doublemoneyCondition,doublereturnMoney){
this.moneyCondition=moneyCondition;
this.returnMoney=returnMoney;
}
@Override
publicdoubleacceptCash(doublemoney){//多重返利
if(money>=moneyCondition){
returnmoney-Math.floor(money/moneyCondition)*returnMoney;
}else{
returnmoney;
}
}
}
/**
*根据传递的的策略类，执行相应的行为
*/
publicclassCashContext{
privateICashSupercasher;
publicCashContext(){
}
publicCashContext(ICashSupercasher){
this.casher=casher;
}
publicvoidsetCasher(ICashSupercasher){
this.casher=casher;
}
//根据具体的策略对象，调用它的算法行为
publicdoubleacceptCash(doublemoney){
returnthis.casher.acceptCash(money);
}
}
publicclassTest{
publicstaticvoidmain(String[]args){
doublemoney=998;//原价
CashContextcashContext=newCashContext(newCashNormal());
System.out.println("原价："+cashContext.acceptCash(money));//通常策略
cashContext.setCasher(newCashRebate(8.5));
System.out.println("打85折："+cashContext.acceptCash(money));//折扣策略85折
cashContext.setCasher(newCashReturn(300,50));
System.out.println("满300返50："+cashContext.acceptCash(money));//返现策略满300返50
}
}
打印
原价：998.0 打85折：848.3 满300返50：848.0
策略模式和状态模式的区别
我们已经了解到这两个模式在结构上非常相似，但它们仍有不同的地方。下面来看下它们之间一些关键的不同点。
- 策略模式封装了一系列的相关的算法，使用客户端可以在运行时通过组合和委托来使用不同的行为，而状态模式使得对象可以在不同的状态下展现出不同的行为。
- 这两个模式的另一个不同之处在于状态模式封装的是对象的状态，而策略模式封装的是一个算法或者策略。由于状态是和对象耦合在一起的，它无法重用，而通过策略或者算法独立于它的上下文，使得它们可以重复使用。
- 状态模式中，状态本身会包含Context的引用，从而实现状态迁移，但策略模式则没有Context的引用
- 具体的策略可以作为一个参数传递给使用它们的对象，比如说Collections.sort()接受一个Comparator，这是一个策略。另状态本身是Context对象的一部分，随着时间的迁移，Context对象会从一个状态迁移迁移到另一个状态下。
- 尽管两种模式都遵循了开闭原则，策略模式还遵循了单一职责原则，因为每个策略都封装的是独立的算法，不同的策略独立于其它策略。改变一个策略并不会影响到另一个策略的实现。
- 从理论上说，策略模式和状态模式还有一个不同，前者定义的是一个对象“如何”去做一件事情，比如说如何对数据进行排序，而另一方面，状态模式定义的是“什么”以及“何时“，比如说一个对象能做什么，某个时间点它处于哪个状态。
- 状态的迁移顺序在状态模式中是定义好的，而策略模式则没有这样的要求。客户端可以随便选择使用哪个策略。
- 常见的策略模式的例子都是封装算法，比如说排序算法，加密算法，或者压缩算法。如果你发现代码中需要使用到不同的算法，那么你可以考虑使用策略模式。而如果你需要管理状态进行状态间的迁移，而不希望嵌套许多条件语句，那么状态模式就是你的首选，因为它非常简单.
- 最后也是最重要的一个区别在于，策略模式是由客户端进行处理的，而状态的改变Context或者State对象都可以进行。
这就是关于Java中策略模式和状态模式的所有区别。正如我所说的，它们在UML图中看起来非常类似，两者都遵循了开闭原则，并且封装了行为。策略模式是用来封装算法或者策略的，它会在运行时作为参数或者组合对象来提供给Context对象，而状态模式则是用来管理状态迁移的。