架构师备战软件工程之行为型设计模式

1、状态模式

简要说明

允许一个对象在其内部改变时改变它的行为

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速记关键字

状态变成类

类图如下

状态模式主要用来解决对象在多种状态转换时，需要对外输出不同的行为的问题。比如订单从待付款到待收货的咋黄台发生变化，执行的逻辑是不一样的。

所以我们将状态抽象为一个接口或者抽象类，对不同状态进行封装成单独的实体，用于实现各种状态处理的逻辑。

再设计一个上下文类，它组合了状态接口，用于发送请求。针对不同的状态提供不同的处理方法即可。

Java代码实现

/**
 * 状态接口 提供处理状态的方法
 */
public interface IState {

    // 处理状态，交给实现类实现
    void handleState();
}

/**
 * 未付款状态
 */
public class UnpaidState implements IState{
    @Override
    public void handleState() {
        System.out.println("下单成功，订单状态为待付款");
    }
}

/**
 * 已付款状态
 */
public class PaidState implements IState{
    @Override
    public void handleState() {
        System.out.println("支付成功，订单状态为已付款");
    }
}

/**
 * 已取消状态
 */
public class CancelState implements IState{
    @Override
    public void handleState() {
        System.out.println("订单取消支付，订单状态为已取消");
    }
}

/**
 * 订单状态上下文类
 */
public class Context {
    // 组合订单状态
    private final IState state;

    public Context(IState state) {
        this.state = state;
    }

    // 提供处理订单方法
    public void handleOrderByState(){
        state.handleState();
    }
}

/**
 * 测试类
 */
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建上下文并创建未支付状态
        Context context = new Context(new UnpaidState());
        context.handleOrderByState();

        // 创建上下文并创建已支付状态
        Context context2 = new Context(new PaidState());
        context2.handleOrderByState();
    }
}

结果输出

其实我们可以看出来，状态模式和策略模式非常像，都有一个Context类，都有一个接口或抽象类被Context组合。而后抽象类或接口有自己的不同实现。

它们确实很像，但是它们确实有区别，因为状态模式围绕着状态的变化，它的子类之间的状态是可以进行转换的，比如订单状态由未付款变为已付款。但是策略模式则不会，只会二者取其一，进行一种策略操作。

2、访问者模式

简要说明

表示一个作用域某对象结构中的个元素的操作，使得在不改变各元素的前提下定义作用域这些元素的新操作。

速记关键字

数据与操作分离

类图如下

角色说明

Visitor(抽象访问者)：为每种具体的被访问者(ConcreteElement)声明一个访问操作
ConcreteVisitor(具体访问者)：实现对被访问者(ConcreteElement)的具体访问操作，所以需要组合多个元素，也就是组合一组元素集合
Element(抽象被访问者)：通常有一个Accept方法，用来接收/引用一个抽象访问者对象（基本原理）
ConcreteElement(具体被访问者对象)：实现Accept抽象方法，通过传入的具体访问者参数、调用具体访问者对该对象的访问操作方法实现访问逻辑
Clent、ObjectStructure(客户端访问过程测试环境)：该过程中，被访问者通常为一个集合对象，通过对集合的遍历完成访问者对每一个被访问元素的访问操作;

Java代码实现

/**
 * 定义被访问接口
 */
public interface Person {
    // 提供一个方法，让访问者可以访问
    void accept(Action action);
}

/**
 * 访问者，这里提供了多个访问方法，从而获取多个不同的访问结果，它们的参数分别对应具体的被访问元素
 */
public interface Action {
    // 得到男性 的测评
    void getManResult(Man man);

    // 得到女的 测评
    void getWomanResult(Woman woman);
}

/**
 * 被访问者元素男人实现，传入自己给访问者访问
 */
public class Man implements Person{
    @Override
    public void accept(Action action) {
        action.getManResult(this);
    }
}

/**
 * 被访问者元素女人实现，传入自己给访问者访问
 */
public class Woman implements Person{
    @Override
    public void accept(Action action) {
        action.getWomanResult(this);
    }
}

/**
 * 访问者实现类 对不同的被访问元素做不同的访问
 */
class Success implements Action {

    @Override
    public void getManResult(Man man) {
        System.out.println("男人给的评价: 歌手很表演很nice");
    }

    @Override
    public void getWomanResult(Woman woman) {
        System.out.println("女人给的评价: 歌手很表演很nice");
    }
}

class Normal implements Action {
    @Override
    public void getManResult(Man man) {
        System.out.println("男人给的评价是: 歌手很表演比较普通");
    }

    @Override
    public void getWomanResult(Woman woman) {
        System.out.println("女人给的评价是: 歌手很表演比较普通");
    }
}

public class Fail implements Action {
    @Override
    public void getManResult(Man man) {
        System.out.println("男人给的评价: 歌手很表演有点糟糕");
    }

    @Override
    public void getWomanResult(Woman woman) {
        System.out.println("女人给的评价: 歌手很表演有点糟糕");
    }
}

/**
 * 数据结构，管理很多人（Man , Woman）
 */
class ObjectStructure {
    //维护了一个集合
    private List persons = new LinkedList<>();

    //添加
    public void add(Person p) {
        persons.add(p);
    }

    //删除
    public void delete(Person p) {
        persons.remove(p);
    }

    // 显示测评情况（便利）
    public void show(Action action) {
        for (Person p : persons) {
            p.accept(action);
        }
    }
}

/**
 * 测试类
 */
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        // 使用数据结构来创建
        ObjectStructure os = new ObjectStructure();
        // 添加我们我们的访问者
        os.add(new Man());
        os.add(new Woman());


        // 创建成功的被访问者
        Success success = new Success();
        // 通过数据结果遍历访问者，然后进行访问成功的数据
        os.show(success);
        System.out.println("========================");

        // 创建失败的被访问者
        Fail fail = new Fail();
        // 通过数据结果遍历访问者，然后进行访问失败的数据
        os.show(fail);
        System.out.println("========================");

        // 创建中肯的的被访问者
        Normal normal = new Normal();
        os.show(normal);
    }
}

其实访问者模式和观察者模式的思想也非常类似，代码实现也很类似。都会提供一个管理被访问者/观察者集合，提供新增和删除方法，并且提供一个遍历集合的方法，并通知所有元素或者指定元素的方法。

它们只是应用场景不一样，其实类图都很类似。

结果输出

3、小结

其实我们可以看出，状态模式和策略模式很类似，简直就是亲兄弟一样。而访问者模式其实和观察者模式也很类似。所以我们的设计模式设计到最后，可能就会存在一种模式里有另一种模式的影子。所以我们要搞清楚它们之间的区别。

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