Java設計模式之從[遊戲中的兵種狀態轉換]分析狀態(State)模式

  假設我們正在做一個即時戰略遊戲，我們設計一個兵種，他在剛剛生產出來的時候是步兵，但是他可以切換武器，第一次切換會變成弓箭手，第二次切換會變成舉着盾牌的裝甲兵，第三次切換則又變成了步兵……如何實現這個切換的機制？我們一開始會想到，在步兵這個類中加入switch語句，然而這樣的話，代碼不利於擴展，不利於修改，這時我們就可以使用狀態模式了。

  狀態模式允許一個對象在其內部狀態改變時改變它的行爲。對象看起來似乎修改了它的類。

  在本例中，這個兵種有3個狀態——步兵、弓箭手和裝甲兵。我們將這3個狀態都繼承於同一個基類SoldierState，我們還需要定義一個兵種類來包含一個SoldierState對象，以便它是用來存儲這些狀態的，在本例中這個類的名字叫做KnightContext。先看Java代碼吧：

abstract class SoldierState {
    public abstract void show();
    protected void changeState(KnightContext knight, SoldierState soldierState){
        knight.changeState(soldierState);
    }
    public abstract void transform(KnightContext knight);
}

class KnightContext {
    SoldierState state;
    public KnightContext(){
        state = SwordState.getState();
    }
    public void changeState(SoldierState state){
        this.state = state;
        state.show();
    }
    public void transform(){
        state.transform(this);
    }
}

class SwordState extends SoldierState{
    private static SoldierState state = new SwordState();
    public static SoldierState getState(){
        return state;
    }
    public void show() {
        System.out.println("現在是步兵模式。");
    }
    public void transform(KnightContext knight) {
        changeState(knight, BowState.getState());
    }
}

class BowState extends SoldierState{
    private static SoldierState state = new BowState();
    public static SoldierState getState(){
        return state;
    }
    public void show() {
        System.out.println("現在是弓箭模式。");
    }
    public void transform(KnightContext knight) {
        changeState(knight, ShieldState.getState());
    }
}

class ShieldState extends SoldierState{
    private static SoldierState state = new ShieldState();
    public static SoldierState getState(){
        return state;
    }
    public void show() {
        System.out.println("現在是盾牌模式。");
    }
    public void transform(KnightContext knight) {
        changeState(knight, SwordState.getState());
    }
}

public class State
{
    public static void main(String[] args) {
        KnightContext knight = new KnightContext();
        knight.transform();
        knight.transform();
        knight.transform();
        knight.transform();
        knight.transform();
    }

  SwordState、BowState、ShieldState爲此兵種的三個狀態。KnightContext中有個SoldierState類型的成員state表示這個兵種的當前狀態。請注意，我們並不希望把如何切換的過程寫在KnightContext中（一般的想法可能是，在changeState中加入switch塊，這樣會使得KnightContext過於繁重），而是把如何轉換寫在了SoldierState的transform方法中。這樣就避免了在KnightContext中加入大量的切換狀態的代碼。如果需要新增加一個狀態，只需要修改和增加SoldierState的子類即可。對於每一個狀態，它都有一個單獨的子類來表示，因此在狀態多的情況下會出現很多個子類，這也是狀態模式的缺點。

  程序運行的結果爲：

現在是弓箭模式。

現在是盾牌模式。

現在是步兵模式。

現在是弓箭模式。

現在是盾牌模式。

  以上便是狀態模式的說明，希望能夠對大家有所幫助。