狀態模式、職責鏈模式——省去if-else的繁瑣結構

小時候寫日記都是這麼寫的：上午七點起牀，八點以前洗臉刷牙吃早飯，十二點以前好好上課，中午一點，吃午餐，下午兩點到六點，上課，下課，找請假，明天媽媽要帶我去姥姥家，九點以前，看動畫片，九點鐘，收拾去姥姥家的東西，十點之後，睡覺。

咱們把請假這塊在充實一下：找班長請假，班長只能請半天，不然班長向老師申請，若是請假時間超過一週，老師要跟副年級主任請示，若是請假超出一個月，主任要跟年級正主任請示，而後被批准，或不被批准。

若是用編程語言描述這兩件事情，應該是這個樣子的。

 

public class DayWork
{
    private int hour;


    public void writeProgram()
    {
        if (hour < 7)
        {
            System.out.println("當前時間：" + hour + "點 睡覺");
        }
        else if (hour = 7)
        {
            System.out.println("當前時間：" + hour + "洗臉刷牙吃早飯");
        }
        else if (hour < 12)
        {
            System.out.println("當前時間：" + hour + "點 好好上課");
        }
        else if(hour=1)
        {
            System.out.println("當前時間：" + hour + "點 吃午餐");

        }
        else if(hour<18)
        {
            System.out.println("當前時間：" + hour + "點 好好學習");

        }
    }

    public int getHour()
    {
        return hour;
    }

    public void setHour(int hour)
    {
        this.hour = hour;
    }


}
//客戶端代碼
public class Main
{
    public static void main(String[] args)
    {
        DayWork work = new Work();
        work.setHour(9);
        work.writeProgram();
        work.setHour(10);
        work.writeProgram();
        work.setHour(12);
        work.writeProgram();
        work.setHour(13);
        work.writeProgram();
        work.setHour(14);
        work.writeProgram();

    }
}

 

而請假的代碼和這個差很少，if 請半天，班長請，else if 一週之內，老師請 else if 一個月之內 副主任請，else 超過一個月 主任請。

但是，拿日記例子來看，過多的if分支並非一件好事，它首先不知足開閉原則，一旦須要修改整個IF語句都須要修改，責任沒有費解，也不符合單一職責原則，咱們但願分解整個行爲，把狀態的判斷邏輯轉移到表示不一樣狀態的一系列類當中，把複雜的判斷邏輯簡化，這就是咱們所說的狀態模式。

狀態模式結構圖：

 

狀態模式代碼實現：

 

//State類，抽象狀態類，定義一個接口以封裝與Context的一個特定狀態相關的行爲
public interface State
{
    public void handle(Context context);
}
//ConcreteState類，具體狀態，每個子類實現一個與Context的一個狀態相關的行爲。
public class ConcreteStateA implements State
{
    public void handle(Context context)
    {
        context.setState(new ConcreteStateB());
    }
}
public class ConcreteStateB implements State
{
    public void handle(Context context)
    {
        context.setState(new ConcreteStateA());
    }
}
//Context類，維護一個ConcreteState子類的實例，這個實例定義當前的狀態
public class Context
{
    private State   state;

    public Context(State state)
    {
        this.state = state;
    }

    public void request()
    {
        state.handle(this);
    }

    public State getState()
    {
        return state;
    }

    public void setState(State state)
    {
        this.state = state;
        System.out.println("當前狀態：" + state.getClass().getName());
    }
}
//客戶端代碼
public class Main
{
    public static void main(String[] args)
    {
        Context context = new Context(new ConcreteStateA());

        context.request();
        context.request();
        context.request();
        context.request();
    }
}

狀態模式將特定的狀態相關的行爲都放入一個對象中，因爲全部與狀態相關的代碼都存在於某個ConcreteState中，因此經過定義新的子類能夠很容易地增長新的狀態和轉換。

 

並且，狀態模式把各類狀態轉移邏輯分佈到State的子類之間，來減小相互間的依賴。

請假問題也是一個很複雜的條件表達式，安理說用狀態模式是可使用的。

可是，這裏有一個問題，就是，若是班長請假了，用狀態模式的道理講，就是其餘學生都請不了假了，也就是若是狀態模式中任何一環缺失的話，這個事件都沒法進行下去，怎麼辦？

這就須要咱們的職責鏈模式。

結構圖：

代碼實現：

 

<pre name="code" class="html">// Chain of Responsibility pattern -- Structural example
using System;

// "Handler"
abstract class Handler
{
  // Fields
  protected Handler successor;

  // Methods
  public void SetSuccessor( Handler successor )
  {
    this.successor = successor;
  }
  abstract public void HandleRequest( int request );
}

// "ConcreteHandler1"
class ConcreteHandler1 : Handler
{
  // Methods
  override public void HandleRequest( int request )
  {
    if( request >= 0 && request < 10 )
      Console.WriteLine("{0} handled request {1}",
        this, request );
    else
      if( successor != null )
      successor.HandleRequest( request );
  }
}

// "ConcreteHandler2"
class ConcreteHandler2 : Handler
{
  // Methods
  override public void HandleRequest( int request )
  {
    if( request >= 10 && request < 20 )
      Console.WriteLine("{0} handled request {1}",
        this, request );
    else
      if( successor != null )
      successor.HandleRequest( request );
  }
}

// "ConcreteHandler3"
class ConcreteHandler3 : Handler
{
  // Methods
  override public void HandleRequest( int request )
  {
    if( request >= 20 && request < 30 )
      Console.WriteLine("{0} handled request {1}",
        this, request );
    else
      if( successor != null )
      successor.HandleRequest( request );
  }
}

/**//// <summary>
/// Client test
/// </summary>
public class Client
{
  public static void Main( string[] args )
  {
    // Setup Chain of Responsibility
    Handler h1 = new ConcreteHandler1();
    Handler h2 = new ConcreteHandler2();
    Handler h3 = new ConcreteHandler3();
    h1.SetSuccessor(h2);
    h2.SetSuccessor(h3);

    // Generate and process request
    int[] requests = { 2, 5, 14, 22, 18, 3, 27, 20 };

    foreach( int request in requests )
      h1.HandleRequest( request );

  }
}