Python：设计模式之状态模式

状态设计模式

属于行为模式
一个对象可以基于其内部状态封装多个行为，状态模式也可以被看做是在运行时改变对象行为的一种方式

状态设计模式的3个主要参与者

1、State： 封装对象行为的接口，这个行为与对象的状态相关联
2、ConcreteState： 实现State 接口的子类，ConcreteState 实现与对象的特定状态相关联的实际行为
3、Context：定义了客户感兴趣的接口，Context还维护了一个ConcreteState 子类的实例，
该子类在内部定义了对象的特定状态的实现

简单实例

电视机开机，关机

# -*- coding: utf-8 -*-

from abc import ABCMeta, abstractmethod
class State(metaclass=ABCMeta): @abstractmethod def do_this(self): pass
class StartState(State): def do_this(self): print("start state")
class StopState(State): def do_this(self): print("stop state")
class TVContext(State): def __init__(self): self.state = None def get_state(self): return self.state def set_state(self, state): self.state = state def do_this(self): self.state.do_this()
if __name__ == '__main__': context = TVContext() start = StartState() stop = StopState() context.set_state(start) context.do_this() context.set_state(stop) context.do_this()
"""
start state
stop state
"""
  
 

  
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3种状态切换示例

电脑开机，待机，关机

# -*- coding: utf-8 -*-

# 接口
class ComputerState(object): name = "state" allowed = [] def switch(self, state): if state.name in self.allowed: print("switch state: {}".format(state.name)) self.__class__ = state else: print("state not allowed") def __str__(self): return self.name
# 具体实现
# 开机
class On(ComputerState): name = "on" allowed = ["off", "hibernate"]
# 关机
class Off(ComputerState): name = "off" allowed = ["on"]
# 休眠
class Hibernate(ComputerState): name = "hibernate" allowed = ["on", "off"]
# 客户端
class Computer(object): def __init__(self): self.state = Off()  # 初始状态是关机状态 def change(self, state): self.state.switch(state)
if __name__ == '__main__': computer = Computer() # 开机 -> 休眠 -> 关机 computer.change(On) computer.change(Hibernate) computer.change(Off) # 关机的请情况下休眠 computer.change(Hibernate)
"""
switch state: on
switch state: hibernate
switch state: off

state not allowed
"""
  
 

  
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状态模式的优点

1、状态设计模式中，对象的行为是其状态函数结果，并且行为在运行时根据状态而改变
消除了对if/else 或 switch/case 条件逻辑的依赖
2、使用状态模式，实现多态行为，更易于添加转态来支持额外的行为
3、状态设计模式还提高了聚合性，特定于状态的行为被聚合到实现类ConcreteState 中，
并且放置在代码的同一个地方
4、状态模式，通过只添加一个 ConcreteState 类来添加行为非常容易，
不仅改善了扩展应用程序行为时的灵活性，而且全面提高了代码的可维护性

状态模式的缺点

1、类爆炸，由于每个状态都要在ConcreteState 类的帮助下定义，因此可能导致创建了太多功能较为单一的类
2、随着每个新行为的引入，Context类都将需要进行相应的更新以处理每个行为，
这使得上下文行为更容易受到每个新的行为影响

参考
《Python设计模式第2版》第十章 状态设计模式

文章来源: pengshiyu.blog.csdn.net，作者：彭世瑜，版权归原作者所有，如需转载，请联系作者。

原文链接：pengshiyu.blog.csdn.net/article/details/93518717