本文轉(zhuǎn)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(kāi)發(fā)者,要想恰當(dāng)?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(jié)構(gòu),雖然它們都基于SOLID設(shè)計(jì)原則中的O(開(kāi)閉原則),但是,它們的意圖是完全不同的。
策略模式通過(guò)封裝一組相關(guān)算法,為Client提供運(yùn)行時(shí)的靈活性。Client可以在運(yùn)行時(shí),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(duì)象,在不同的狀態(tài)擁有不同的行為。因?yàn)楝F(xiàn)實(shí)世界中的對(duì)象通常都是有狀態(tài)的,所以它們?cè)诓煌瑺顟B(tài),行為也不一樣。例如,VM(自動(dòng)售貨機(jī))只在hasCoin狀態(tài)才給你吐商品;你不投幣,它是不會(huì)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(duì)象管理狀態(tài),而策略模式允許Client選擇不同的行為。
另一個(gè)不那么容易能看出來(lái)的區(qū)別是:是誰(shuí)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(zhuǎn)移由Context或State自己管理。另外,如果你在State中管理狀態(tài)轉(zhuǎn)移,那么它必須持有Context的引用。例如,在VM的例子中,State對(duì)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(shè)計(jì)原則類面試題之一,我們將會(huì)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(duì)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(huì)發(fā)現(xiàn)它們的結(jié)構(gòu)非常相似。使用State對(duì)象改變自己行為的對(duì)象被稱為Context對(duì)象;相似的,使用Strategy對(duì)象改變自己行為的對(duì)象叫Context對(duì)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(dāng)前的狀態(tài)對(duì)象,而在策略模式中,Context使用的Strategy對(duì)象,是被當(dāng)做參數(shù)傳遞過(guò)來(lái)的,或在Context對(duì)象被創(chuàng)建時(shí)就被提供的。

這是專為經(jīng)典的VM問(wèn)題而設(shè)計(jì)的狀態(tài)模式UML類圖。你可以看出,VM的狀態(tài)是個(gè)接口,它有表示不同狀態(tài)的具體實(shí)現(xiàn)。每一個(gè)狀態(tài)都持有Context的引用,用它來(lái)管理由Context觸發(fā)的行為導(dǎo)致的狀態(tài)轉(zhuǎn)移。

這是專為實(shí)現(xiàn)排序功能而設(shè)計(jì)的策略模式UML類圖。因?yàn)榇嬖诤芏嗯判蛩惴ǎ撃J阶孋lient在排序時(shí)選擇適當(dāng)?shù)乃惴āJ聦?shí)上,Java的集合框架就使用這個(gè)模式,實(shí)現(xiàn)了用來(lái)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(shí)例來(lái)指定比較策略。
讓我們來(lái)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(duì)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(duì)象對(duì)修改是關(guān)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(huì)有初始狀態(tài)一樣,策略模式同樣有默認(rèn)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(shí)現(xiàn)相關(guān)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(jié)構(gòu)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(guān)算法,它允許Client在運(yùn)行時(shí)使用可互換的行為;狀態(tài)模式幫助一個(gè)類在不同的狀態(tài)顯示不同的行為。
- 狀態(tài)模式封裝了對(duì)象的狀態(tài),而策略模式封裝算法或策略。因?yàn)闋顟B(tài)是跟對(duì)象密切相關(guān)的,它不能被重用;而通過(guò)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(gè)狀態(tài)通過(guò)持有Context的引用,來(lái)實(shí)現(xiàn)狀態(tài)轉(zhuǎn)移;但是每個(gè)策略都不持有Context的引用,它們只是被Context使用。
- 策略實(shí)現(xiàn)可以作為參數(shù)傳遞給使用它的對(duì)象,例如Collections.sort(),它的參數(shù)包含一個(gè)Comparator策略。另一方面,狀態(tài)是Context對(duì)象自己的一部分,隨著時(shí)間的推移,Context對(duì)象從一個(gè)狀態(tài)轉(zhuǎn)移到另一個(gè)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(zé)原則),因?yàn)槊總€(gè)策略都封裝自己的算法,且不依賴其他策略。一個(gè)策略的改變,并不會(huì)導(dǎo)致其他策略的變化。
- 另一個(gè)理論上的不同:策略模式定義了對(duì)象“怎么做”的部分。例如,排序?qū)ο笤趺磳?duì)數(shù)據(jù)排序。狀態(tài)模式定義了對(duì)象“是什么”和“什么時(shí)候做”的部分。例如,對(duì)象處于什么狀態(tài),什么時(shí)候處在某個(gè)特定的狀態(tài)。
- 狀態(tài)模式中很好的定義了狀態(tài)轉(zhuǎn)移的次序;而策略模式并無(wú)此需要:Client可以自由的選擇任何策略。
- 一些常見(jiàn)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(guān)算法,那么考慮使用策略模式吧。而識(shí)別何時(shí)使用狀態(tài)模式是很簡(jiǎn)單的:如果你需要管理狀態(tài)和狀態(tài)轉(zhuǎn)移,但不想使用大量嵌套的條件語(yǔ)句,那么就是它了。
- 最后但最重要的一個(gè)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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