【设计模式】行为型模式(三):责任链模式、状态模式

行为型模式(三):责任链模式、状态模式

  • 5.责任链模式(Chain of Responsibility)
    • 5.1 通俗易懂的解释
    • 5.2 具体步骤
    • 5.3 代码示例
      • 5.3.1 处理者接口
      • 5.3.2 具体处理者
      • 5.3.3 测试类
      • 5.3.4 输出
    • 5.4 总结
  • 6.状态模式(State)
    • 6.1 通俗易懂的解释
    • 6.2 具体步骤
    • 6.3 代码示例
      • 6.3.1 定义状态接口
      • 6.3.2 具体状态
      • 6.3.3 定义上下文类
      • 6.3.4 测试类
      • 6.3.5 输出
    • 6.4 总结

5.责任链模式(Chain of Responsibility)

责任链模式Chain of Responsibility)是一种行为设计模式,它允许你将请求沿着处理者链进行传递,直到有一个处理者能够处理该请求。每个处理者都可以决定是否处理该请求,或者将请求传递给下一个处理者。这样可以将请求的处理逻辑分散到多个处理者中,而不是集中在一个地方。

5.1 通俗易懂的解释

想象一下你在一个公司里,有一个请假的流程。员工请假时,需要经过多个审批环节,比如:

  • 直接上级:首先由直接上级审批。
  • 部门经理:如果直接上级批准了,再由部门经理审批。
  • 人力资源部:如果部门经理也批准了,最后由人力资源部审批。

在这个过程中,每个审批者都有权决定是否批准请假请求,或者将请求传递给下一个审批者。如果某个审批者拒绝了请求,流程就结束了。如果所有审批者都批准了,员工的请假请求就通过了。

在这里插入图片描述

5.2 具体步骤

  • 创建请求:员工提交请假请求。
  • 传递请求:请求首先传递给直接上级。
  • 处理请求
    • 如果直接上级批准,请求传递给部门经理。
    • 如果部门经理批准,请求传递给人事部。
    • 如果人事部批准,请求处理完成。
    • 如果任何一个审批者拒绝,请求处理结束。

5.3 代码示例

下面是一个简单的 Java 代码示例,展示了责任链模式的实现。

5.3.1 处理者接口

// 定义处理者接口
interface Handler {void setNext(Handler next);void handleRequest(String request);
}

5.3.2 具体处理者

// 具体处理者类
class DirectSupervisor implements Handler {private Handler next;@Overridepublic void setNext(Handler next) {this.next = next;}@Overridepublic void handleRequest(String request) {if (request.equals("请假1天")) {System.out.println("直接上级批准了你的请假请求");} else if (next != null) {next.handleRequest(request);} else {System.out.println("没有更多审批者了");}}
}class DepartmentManager implements Handler {private Handler next;@Overridepublic void setNext(Handler next) {this.next = next;}@Overridepublic void handleRequest(String request) {if (request.equals("请假3天")) {System.out.println("部门经理批准了你的请假请求");} else if (next != null) {next.handleRequest(request);} else {System.out.println("没有更多审批者了");}}
}class HR implements Handler {private Handler next;@Overridepublic void setNext(Handler next) {this.next = next;}@Overridepublic void handleRequest(String request) {if (request.equals("请假7天")) {System.out.println("人力资源部批准了你的请假请求");} else if (next != null) {next.handleRequest(request);} else {System.out.println("没有更多审批者了");}}
}

5.3.3 测试类

// 测试类
public class ChainOfResponsibilityExample {public static void main(String[] args) {Handler directSupervisor = new DirectSupervisor();Handler departmentManager = new DepartmentManager();Handler hr = new HR();// 设置责任链directSupervisor.setNext(departmentManager);departmentManager.setNext(hr);// 测试请求directSupervisor.handleRequest("请假1天");directSupervisor.handleRequest("请假3天");directSupervisor.handleRequest("请假7天");directSupervisor.handleRequest("请假10天");}
}

5.3.4 输出

直接上级批准了你的请假请求
部门经理批准了你的请假请求
人力资源部批准了你的请假请求
没有更多审批者了

5.4 总结

责任链模式通过将请求沿着处理者链传递,使得每个处理者都可以决定是否处理该请求,或者将请求传递给下一个处理者。这样可以将处理逻辑分散到多个处理者中,提高代码的灵活性和可扩展性。

6.状态模式(State)

状态模式State)是一种行为设计模式,它允许一个对象在其内部状态改变时改变其行为。简单来说,就是让对象的行为随着其状态的变化而变化。这样可以避免大量的条件判断语句,使代码更加清晰和易于维护。

6.1 通俗易懂的解释

想象一下你有一个智能灯泡,它可以有三种状态:关闭、低亮度和高亮度。每种状态下,灯泡的行为是不同的:

  • 关闭状态:灯泡是暗的,按下开关后,灯泡会变成低亮度。
  • 低亮度状态:灯泡是亮的,但亮度较低,按下开关后,灯泡会变成高亮度。
  • 高亮度状态:灯泡是亮的,亮度较高,按下开关后,灯泡会变成关闭。

在这个例子中,灯泡的行为(即按下开关后的反应)会随着其状态的变化而变化。这就是状态模式的核心思想。

6.2 具体步骤

  • 定义状态接口:定义一个状态接口,声明所有状态共有的方法。
  • 实现具体状态:为每种状态实现一个具体的状态类,每个类实现状态接口中的方法。
  • 定义上下文:定义一个上下文类,持有当前状态的引用,并提供改变状态的方法。
  • 改变状态:在上下文类中,根据当前状态调用相应的方法,并在需要时改变状态。

6.3 代码示例

下面是一个简单的 Java 代码示例,展示了状态模式的实现。

6.3.1 定义状态接口

// 定义状态接口
interface LightState {void handleContext(LightContext context);String getStateName();
}

6.3.2 具体状态

// 具体状态类:关闭状态
class OffState implements LightState {@Overridepublic void handleContext(LightContext context) {System.out.println("灯泡从关闭状态变为低亮度状态");context.setState(new LowBrightnessState());}@Overridepublic String getStateName() {return "关闭状态";}
}// 具体状态类:低亮度状态
class LowBrightnessState implements LightState {@Overridepublic void handleContext(LightContext context) {System.out.println("灯泡从低亮度状态变为高亮度状态");context.setState(new HighBrightnessState());}@Overridepublic String getStateName() {return "低亮度状态";}
}// 具体状态类:高亮度状态
class HighBrightnessState implements LightState {@Overridepublic void handleContext(LightContext context) {System.out.println("灯泡从高亮度状态变为关闭状态");context.setState(new OffState());}@Overridepublic String getStateName() {return "高亮度状态";}
}

6.3.3 定义上下文类

// 定义上下文类
class LightContext {private LightState state;public LightContext() {this.state = new OffState(); // 初始状态为关闭}public void setState(LightState state) {this.state = state;}public void pressSwitch() {state.handleContext(this);}public String getCurrentStateName() {return state.getStateName();}
}
  • this 关键字:this 关键字在 Java 中表示当前对象的引用。在 pressSwitch 方法中,this 指的是调用 pressSwitch 方法的 LightContext 实例。
  • state.handleContext(this):这行代码调用了 state 对象的 handleContext 方法,并将 LightContext 的当前实例作为参数传递给 handleContext 方法。

6.3.4 测试类

// 测试类
public class StatePatternExample {public static void main(String[] args) {LightContext light = new LightContext();// 模拟按下开关light.pressSwitch(); // 关闭 -> 低亮度System.out.println("当前状态: " + light.getCurrentStateName());light.pressSwitch(); // 低亮度 -> 高亮度System.out.println("当前状态: " + light.getCurrentStateName());light.pressSwitch(); // 高亮度 -> 关闭System.out.println("当前状态: " + light.getCurrentStateName());}
}

6.3.5 输出

灯泡从关闭状态变为低亮度状态
当前状态: 低亮度状态
灯泡从低亮度状态变为高亮度状态
当前状态: 高亮度状态
灯泡从高亮度状态变为关闭状态
当前状态: 关闭状态

6.4 总结

状态模式通过将对象的行为封装在不同的状态类中,使得对象的行为随着其状态的变化而变化。这样可以避免大量的条件判断语句,使代码更加清晰和易于维护。

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