本文轉自:碼農(nóng)合作社的Java中,狀態(tài)模式和策略模式的區(qū)別
Java開發(fā)者,要想恰當?shù)氖褂脿顟B(tài)模式和策略模式,必須清楚的理解它們之間的區(qū)別。雖然狀態(tài)模式和策略模式擁有相似的結構,雖然它們都基于SOLID設計原則中的O(開閉原則),但是,它們的意圖是完全不同的。
策略模式通過封裝一組相關算法,為Client提供運行時的靈活性。Client可以在運行時,選擇任一算法,而不改變使用算法的Context。一些流行的策略模式的例子是寫那些使用算法的代碼,例如加密算法、壓縮算法、排序算法。另一方面,狀態(tài)模式允許對象,在不同的狀態(tài)擁有不同的行為。因為現(xiàn)實世界中的對象通常都是有狀態(tài)的,所以它們在不同狀態(tài),行為也不一樣。例如,VM(自動售貨機)只在hasCoin狀態(tài)才給你吐商品;你不投幣,它是不會吐的。現(xiàn)在你可以清楚的看出它們的不同之處了:它們的意圖是不同的。狀態(tài)模式幫助對象管理狀態(tài),而策略模式允許Client選擇不同的行為。
另一個不那么容易能看出來的區(qū)別是:是誰促使了行為的改變。策略模式中,是Client提供了不同的策略給Context;狀態(tài)模式中,狀態(tài)轉移由Context或State自己管理。另外,如果你在State中管理狀態(tài)轉移,那么它必須持有Context的引用。例如,在VM的例子中,State對象需要調(diào)用VM的setState()方法去改變它的狀態(tài)。另一方面,Strategy從不持有Context的引用,是Client把所選擇的Strategy傳遞給Context。由于狀態(tài)模式和策略模式的區(qū)別,是流行的Java設計原則類面試題之一,我們將會在本文探討在Java中,狀態(tài)模式和策略模式的異同,這可以加深你對它們的理解。
相似之處
如果你看看狀態(tài)模式和策略模式的UML圖,就會發(fā)現(xiàn)它們的結構非常相似。使用State對象改變自己行為的對象被稱為Context對象;相似的,使用Strategy對象改變自己行為的對象叫Context對象。記住,Client和Context打交道。在狀態(tài)模式中,Context把方法調(diào)用委托給當前的狀態(tài)對象,而在策略模式中,Context使用的Strategy對象,是被當做參數(shù)傳遞過來的,或在Context對象被創(chuàng)建時就被提供的。

這是專為經(jīng)典的VM問題而設計的狀態(tài)模式UML類圖。你可以看出,VM的狀態(tài)是個接口,它有表示不同狀態(tài)的具體實現(xiàn)。每一個狀態(tài)都持有Context的引用,用它來管理由Context觸發(fā)的行為導致的狀態(tài)轉移。

這是專為實現(xiàn)排序功能而設計的策略模式UML類圖。因為存在很多排序算法,該模式讓Client在排序時選擇適當?shù)乃惴āJ聦嵣希琂ava的集合框架就使用這個模式,實現(xiàn)了用來排序的Collections.sort()方法。不同的是,它不允許Client選擇排序算法,而是讓它傳遞Comparator或Comparable接口的實例來指定比較策略。
讓我們來看看它們之間更多的相似之處:
- 添加新的狀態(tài)或策略都很容易,而且不需要修改使用它們的Context對象。
- 它們都讓你的代碼符合OCP原則。在狀態(tài)模式和策略模式中,Context對象對修改是關閉的,添加新的狀態(tài)或策略,都不需要修改Context。
- 正如狀態(tài)模式中的Context會有初始狀態(tài)一樣,策略模式同樣有默認策略。
- 狀態(tài)模式以不同的狀態(tài)封裝不同的行為,而策略模式以不同的策略封裝不同的行為。
- 它們都依賴子類去實現(xiàn)相關行為。
不同之處
現(xiàn)在我們知道,狀態(tài)模式和策略模式的結構是相似的,但它們的意圖不同。讓我們重溫一下它們的主要不同之處:
- 策略模式封裝了一組相關算法,它允許Client在運行時使用可互換的行為;狀態(tài)模式幫助一個類在不同的狀態(tài)顯示不同的行為。
- 狀態(tài)模式封裝了對象的狀態(tài),而策略模式封裝算法或策略。因為狀態(tài)是跟對象密切相關的,它不能被重用;而通過從Context中分離出策略或算法,我們可以重用它們。
- 在狀態(tài)模式中,每個狀態(tài)通過持有Context的引用,來實現(xiàn)狀態(tài)轉移;但是每個策略都不持有Context的引用,它們只是被Context使用。
- 策略實現(xiàn)可以作為參數(shù)傳遞給使用它的對象,例如Collections.sort(),它的參數(shù)包含一個Comparator策略。另一方面,狀態(tài)是Context對象自己的一部分,隨著時間的推移,Context對象從一個狀態(tài)轉移到另一個狀態(tài)。
- 雖然它們都符合OCP原則,策略模式也符合SRP原則(單一職責原則),因為每個策略都封裝自己的算法,且不依賴其他策略。一個策略的改變,并不會導致其他策略的變化。
- 另一個理論上的不同:策略模式定義了對象“怎么做”的部分。例如,排序對象怎么對數(shù)據(jù)排序。狀態(tài)模式定義了對象“是什么”和“什么時候做”的部分。例如,對象處于什么狀態(tài),什么時候處在某個特定的狀態(tài)。
- 狀態(tài)模式中很好的定義了狀態(tài)轉移的次序;而策略模式并無此需要:Client可以自由的選擇任何策略。
- 一些常見的策略模式的例子是封裝算法,例如排序算法,加密算法或者壓縮算法。如果你看到你的代碼需要使用不同類型的相關算法,那么考慮使用策略模式吧。而識別何時使用狀態(tài)模式是很簡單的:如果你需要管理狀態(tài)和狀態(tài)轉移,但不想使用大量嵌套的條件語句,那么就是它了。
- 最后但最重要的一個不同之處是,策略的改變由Client完成;而狀態(tài)的改變,由Context或狀態(tài)自己。
本文譯自:Difference between State and Strategy Design Pattern in Java
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