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在实际的开发过程中,单据的状态变化往往比较复杂。笔者曾经经历过一个单据提交审核的相关开发项目,其中单据可以通过失败状态驳回,也可以经过两层审批变为成功状态。然而,经过一层审批的单据不允许再驳回,已经驳回的单据也不允许再次审批通过。这样的业务场景让状态的复杂性显现出来,传统的if-else处理方式虽然现实但并非理想选择。
为了应对这种复杂的状态变化,传统的if-else方式显然并不理想。它会导致代码臃肿,维护成本高昂,并且扩展性不足。这种情况引出了状态模式的思想。状态模式通过将状态相关的行为分割到独立的类中,使得状态转换变得更加清晰,也避免了大量if-else语句的复杂性。
有限状态机(Finite-State Machine,简称FSM)是状态模式的核心概念。它由现态、条件、动作和次态四个要素组成。现态表示当前所处的状态,条件触发状态转换,动作描述状态转换后的行为,次态则是转换后的新状态。
简单来说,一个状态机可以看作一个自动机,具有不同的状态和状态之间的转移规则。当状态发生变化时,自动机会根据当前状态和触发条件执行相应的动作,迁移到新的状态。这种状态机的结构非常适合用于管理复杂的状态转换场景。
在实际开发中,状态模式通常采用如下方式实现:
抽象状态接口:定义一个抽象接口,每个状态都需要实现接口中定义的方法。默认实现提供了基本的状态行为,具体状态可以选择entially override默认实现。
具体状态实现:为每种状态实现对应的行为。例如,在我们的单据审核场景中,可能有“未提交”和“已提交”两个状态。每个状态对应一个具体的状态实现类。
上下文类:上下文类(Context)持有当前的状态实例,客户端只需与上下文进行交互,无需直接地址状态实例。上下文调度状态的相关方法进行处理。
一种更优化的实现方式是使用接口和枚举来简化状态管理。例如,在Java中,可以通过接口定义所有可能的状态行为,并使用枚举来实现不同的状态。这种方式不仅代码简洁,而且可以有效减少实现类的数量。
以下是一个简单的状态模式实现示例,供参考:
public enum BillStates implements BillStateInterface { NEW { @Override public String submit() { return "已提交"; } }, SUBMIT { @Override public String reject() { return "已驳回"; } }, WAIT { @Override public String autoCheck() { return "正在自动校验"; } }}public interface BillStateInterface { default String pass() { return "非法操作"; } default String autoCheck() { return "非法操作"; } default String rePass() { return "非法操作"; } default String reject() { return "非法操作"; } default String submit() { return "非法操作"; }}public class BillStateContext { private final BillStates state; public BillStateContext(BillStates state) { this.state = state; } public String pass() { return state.pass(); } public String autoCheck() { return state.autoCheck(); } public String rePass() { return state.rePass(); } public String reject() { return state.reject(); } public String submit() { return state.submit(); }} 为了进一步优化,我们可以将状态管理采用更灵活的方式。例如,可以利用享元模式(Flyweight Pattern)来共享状态对象,减少内存占用。这种实现方式尤其适用于频繁创建状态对象的场景。
在实际项目中,还需要注意状态转换的细节,比如如何触发状态的变化,以及如何处理状态转换过程中的一些特殊情形。这些细节需要根据具体的业务需求进行定制设计。
状态模式和策略模式在类图上非常相似,但在应用场景上有明显区别。策略模式更适合管理多种不同的算法或行为,而状态模式则专注于不同的状态间的报导关系和状态转换规则。选择使用哪种模式需要根据具体的业务需求进行权衡。
状态模式是一种非常适合管理复杂状态的设计模式。它通过将状态相关的行为分割到独立的状态类中,使得状态转换的逻辑更加清晰易懂。这种模式不仅提高了代码的可维护性,还为以后的扩展提供了良好的支持。
在实际开发中,需要注意状态模式的使用场景,以及如何平衡状态的复杂性和代码的可读性。对于简单的状态场景,传统的if-else方式已经足够,这时候使用状态模式可能反而增加代码复杂性。因此,在采取状态模式前,需要仔细评估项目的具体需求和预期收益。
总之,状态模式为我们提供了一种简洁且可扩展的状态管理方式。通过灵活运用状态模式,我们可以在复杂的业务场景中保持代码的干净和可维护性。这也提醒我们在开发过程中,既要关注技术细节,也要不断提升自己的设计意识和模式识别能力,以应对日益复杂的项目需求。
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