Android设计模式—策略模式与状态模式

策略模式和状态模式都比较简单好理解，都是为了解决一个问题有多种方案这样的场景，两者结构几乎一样。

不同的是状态模式的行为是平行的，不可替换的，一种状态就明确对应一种行为。
而策略模式的行为是彼此独立、可相互替换的。一种是抽象状态，一种是抽象策略。

一、策略模式

1. 定义

策略模式定义了一系列的算法，并将每一个算法封装起来，使它们可以相互替换。策略模式让算法独立于使用它的客户而独立变化。

如果将所有算法都放在一个类中，使用if-else或者switch来判断使用哪一个，就会使程序变得非常繁杂，并且这个类使用了多种计算方式违背了单一指责原则。如果想要增加一个算法，就必须修改原先封装好的代码，可扩展性差，这就出现了策略模式

2. 应用场景

1. 针对同一类型问题的多种处理方式，仅仅是具体行为有差别时。
2. 需要安全地封装多种同一类型的操作。

3. 实现

UML

抽象策略类

public interface CalculateStrategy {
    int calculatePrice(int km);
}

具体策略类

public class BusStrategy implements CalculateStrategy {
    @Override
    public int calculatePrice(int km) {
        int price = 0;
        // 具体算法
        return price;
    }
}

public class SubwayStrategy implements CalculateStrategy {
    @Override
    public int calculatePrice(int km) {
        int price = 0;
        // 具体算法
        return price;
    }
}

使用

public class TrafficCalculator {
    public static void main(String[] args) {
        TrafficCalculator calculator = new TrafficCalculator();
        calculator.setStrategy(new CarStrategy());
        calculator.calculatePrice(55);
    }

    CalculateStrategy mStrategy;
    public void setStrategy(CalculateStrategy strategy) {
        mStrategy = strategy;
    }
    public int calculatePrice(int km) {
        return mStrategy.calculatePrice(km);
    }

}

4. 小结

策略模式主要用来分离算法，在相同的行为抽象下有不同的具体实现策略。这个模式很好地演示了开闭原则，也就是定义抽象，注入不同的实现，从而达到很好的可扩展性。

优点

1. 结构清晰、使用简单直观。
2. 耦合度相对而言较低，扩展方便。
3. 操作封装彻底，数据更为安全。

缺点

1. 随着策略的增加，子类会变得繁多。

二、状态模式

1. 定义

当一个对象的内在状态改变时允许改变其行为，这个对象看起来像是改变了其类。

2. 使用场景

1. 一个对象的行为取决于它的状态，必须在运行时由状态觉得行为。
2. 代码中包含大量与状态有关的条件语句。

3. 实现

UML

状态抽象类

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

具体状态类

关机状态下什么都做不了。

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

    @Override
    public void prevChannel() { }

    @Override
    public void turnUp() { }

    @Override
    public void turnDown() { }
}

public class PowerOnState implements TvState {
    @Override
    public void nextChannel() {
        System.out.println("下一个");
    }

    @Override
    public void prevChannel() {
        System.out.println("上一个");
    }

    @Override
    public void turnUp() {
        System.out.println("调大");
    }

    @Override
    public void turnDown() {
        System.out.println("调小");
    }
}

电源

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

控制

封装了状态决定行为的实现。

public class TvController implements PowerController {
    private TvState mTvState;

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

    @Override
    public void powerOn() {
        setTvState(new PowerOnState());
    }

    @Override
    public void powerOff() {
        setTvState(new PowerOffState());
    }

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

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

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

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

调用代码

public class Test {
    public static void test() {
        TvController controller = new TvController();
        controller.powerOn();
        controller.nextChannel();
        controller.powerOff();
        controller.turnUp();
    }
}

4. 小结

状态模式应用还是很广泛的，在最常见的登录模块就可以使用，去避免重复判断登录状态和未登录状态。使用状态模式可以消除重复的if-else逻辑、结构更为清晰，也使这个模块的可扩展性和灵活性更高。

优点

1. 将与一个特定状态相关的行为都放入一个状态对象中，更好地组织与特定状态的行为相关的代码。
2. 繁琐的状态判断转换成状态类族，避免代码膨胀，保证可扩展性和可维护性。

缺点

1. 会增加系统类和对象的个数。