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为了在Core Java应用程序中正确使用状态和策略设计模式,对于Java开发人员清楚地了解它们之间的区别很重要。 尽管状态和策略设计模式都具有相似的结构,并且它们都基于开放式封闭设计原则,从SOLID设计原则中代表“ O”,但它们在意图上完全不同。 Java中的策略设计模式用于封装相关的算法集,以为客户端提供运行时灵活性。 客户端可以在运行时选择任何算法,而无需更改使用Strategy对象的Context类。 策略模式的一些流行示例是编写代码,该代码使用诸如加密,压缩或排序算法之类的算法。另一方面,状态设计模式允许对象在不同状态下表现不同。 由于现实世界中的对象通常具有状态,并且它们在不同状态下的行为也有所不同,例如,自动售货机仅在处于hasCoin状态时才出售物品,因此只有在您将硬币放在硬币上后,它才会出售。 现在,您可以清楚地看到策略和状态模式之间的区别,那里的意图是不同的。 状态模式有助于对象管理状态,而策略模式则允许客户选择不同的行为。 另一个不容易看到的差异是谁推动了行为的改变。 在使用策略模式的情况下,它是为上下文提供不同策略的客户端,在状态模式上,状态转换由上下文或状态本身管理。 另外,如果要在State对象本身中管理状态转换,则它必须保存Context的引用,例如自动售货机,以便它可以调用setState()方法来更改Context的当前状态。 另一方面,Strategy对象从未持有Context的引用,而是将那里选择的Strategy传递给Context的客户端。 由于状态和策略模式之间的差异是Interviews上流行的Java设计模式问题之一,因此在这篇Java设计模式文章中,我们将对此进行更仔细的研究。 我们将探讨Java中的策略和状态设计模式之间的相似之处和不同之处,这将有助于增进您对这两种模式的理解。
如果您查看状态和策略设计模式的UML图,它们看起来彼此非常相似。 使用State对象更改其行为的对象称为Context对象,类似地,使用Strategy对象更改其行为的对象也称为Context对象。 记住客户端与Context对象进行交互。 在状态模式的情况下,上下文将方法调用委托给以当前对象形式保存的状态对象,而在策略模式的情况下,上下文使用作为参数传递或在创建Context对象时提供的Strategy对象。
Java状态模式的UML图
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<img src="https://s2.51cto.com/images/blog/202401/30024647_65b7f29722c3426121.png?x-oss-process=image/watermark,size_16,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_30,g_se,x_10,y_10,shadow_20,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=" alt="状态设计模式" width="640" height="266">
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此UML图表用于状态设计模式,是针对Java中创建自动售货机的面向对象设计的经典问题而绘制的。 您可以看到自动售货机状态使用一个接口表示,该接口还具有实现以表示具体状态的实现。 每个状态还持有Context对象的引用,以由于Context触发的动作而过渡到另一个状态。
Java策略模式的UML图
<div> <img src="https://s2.51cto.com/images/blog/202401/30024648_65b7f298bc01c34932.png?x-oss-process=image/watermark,size_16,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_30,g_se,x_10,y_10,shadow_20,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=" alt="Java策略设计模式" width="640" height="240">
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此UML图用于策略设计模式,实现排序功能。 由于排序算法很多,这种设计模式使客户可以在对对象进行排序时选择算法。 实际上,Java Collection框架利用此模式来实现 Collections.sort()方法,用于对Java中的对象进行排序。 唯一的区别是不是允许客户选择排序算法,而是允许他们通过在Java中传递Comparator或Comparable接口的实例来指定比较策略。
让我们看看这两个核心Java设计模式之间的更多相似之处:
- 状态和策略模式都可以轻松添加新的状态和策略,而不会影响使用它们的Context对象。
- 它们都使您的代码遵循开放式封闭设计原则,即您的设计将开放以进行扩展而封闭以进行修改。 在状态和策略模式的情况下,将关闭Context对象以进行修改,引入新的State或新的Strategy,或者您不需要修改其他状态的Context,或者需要进行最小的更改。
- State design Pattern中的初始状态启动一样,对于Java中的Strategy模式,Context对象也具有默认策略。
- 状态模式以不同状态对象的形式包装不同的行为,而策略模式以不同策略对象的形式包装不同的行为。
- 策略和状态模式都依赖于子类来实现行为。 每个具体策略都从抽象策略扩展而来,每个状态都是用于表示状态的接口子类或抽象类。
因此,现在我们知道国家和战略在结构上相似,意图也不同。 让我们回顾一下这些设计模式之间的一些关键区别。
- 策略模式封装了一组相关的算法,并允许客户端在运行时通过组合和委派使用可互换的行为,另一方面,状态模式可帮助类在不同的状态下表现出不同的行为。
- 状态和策略彭定康之间的另一个区别是,状态封装对象的状态,而策略模式封装算法或策略。 由于状态与对象紧密地关联在一起,因此无法重用,但是通过将策略或算法与其上下文分离,我们可以使它们可重用。
- 在状态模式中,单个状态可以包含Context的引用以实现状态转换,但是Strategies不包含使用Context的引用。
- 可以将策略实现作为参数传递到使用它们的对象,例如Collections.sort()接受Comparator ,这是一个策略。 另一方面,状态是上下文对象本身的一部分,并且随着时间的流逝,上下文对象从一个状态转换到另一个状态。
- 尽管“策略”和“状态”均遵循“开放式封闭设计”原则,但“策略”也遵循“单一责任”原则。由于每个策略都封装了单独的算法,因此不同的策略彼此独立。 一个策略的更改不会命令另一个策略的更改。
- 策略和状态模式之间的另一个理论区别是,前者定义对象的“如何”部分,例如排序对象如何对数据进行排序,另一方面,状态模式定义对象的“什么”和“何时”部分,例如对象可以做什么? ,当它处于特定状态时。
- 国家过渡的顺序在国家模式中得到很好的定义,对战略模式没有这种要求。 客户可以自由选择自己选择的任何策略实施。
- 策略模式的一些常见示例是封装算法,例如排序算法,加密算法或压缩算法。 如果看到的话,您的代码需要使用不同类型的相关算法,而不是使用策略模式。 另一方面,识别状态设计模式的使用非常容易,如果您需要管理状态和状态转换,而无需大量嵌套的条件语句,则可以使用状态模式。
- 最后,状态与策略模式之间最重要的区别之一是,策略的更改由客户完成,而状态的更改则可以由上下文或状态对象本身完成。
是Java状态和策略模式之间的差异。 就像我说的那样,它们在类图和UML图中看起来都很相似,它们都强制执行Open Closed设计原则并封装行为。 使用策略设计模式来封装在运行时提供给Context的算法或策略,它可以作为参数或组合对象,并可以使用状态模式来管理Java中的状态转换。