Шаблон проектирования состояний и шаблон проектирования стратегии: понимание разницы - Fcodenotes

При разработке программного обеспечения шаблоны проектирования предоставляют проверенные решения распространенных проблем. Двумя популярными шаблонами проектирования, которые решают различные проблемы, являются шаблон проектирования состояний и шаблон проектирования стратегии. Хотя они имеют некоторые сходства, они служат разным целям и могут применяться в разных сценариях. В этой статье мы рассмотрим различия между этими двумя шаблонами, приведем примеры кода и выделим их ключевые методы и варианты использования.

Понимание шаблона проектирования состояний.
Шаблон проектирования состояний — это шаблон поведенческого проектирования, который позволяет объекту изменять свое поведение в зависимости от внутреннего состояния, которое он хранит. Это полезно, когда поведение объекта должно меняться в зависимости от его внутреннего состояния, а также когда существует несколько состояний и переходов между ними.

Основные методы:

Контекст. Класс Context представляет объект, поведение которого меняется в зависимости от его состояния. Он поддерживает ссылку на текущий объект состояния и предоставляет методы для переходов между состояниями.
```
public class Context {
private State currentState;

public void setState(State state) {
    this.currentState = state;
}

public void doAction() {
    currentState.doAction();
}
}
```
Состояние. Интерфейс состояния определяет общий интерфейс для всех конкретных классов состояний. Обычно он объявляет методы, инкапсулирующие поведение, связанное с определенным состоянием.
```
public interface State {
void doAction();
}
```

Сценарий использования.
Рассмотрим торговый автомат, который выдает различные товары в зависимости от его текущего состояния. Торговый автомат может иметь такие состояния, как «NoCoinState», «HasCoinState» и «SoldState». Поведение торгового автомата меняется в зависимости от текущего состояния, например, прием монет, выдача предметов или возврат сдачи.

Понимание шаблона проектирования стратегии.
Шаблон проектирования стратегии — это шаблон поведенческого проектирования, который позволяет выбирать алгоритм во время выполнения. Он инкапсулирует взаимозаменяемые алгоритмы и позволяет клиенту динамически выбирать подходящую стратегию.

Основные методы:

Контекст. Класс Context представляет объект, использующий стратегию. Он поддерживает ссылку на текущую стратегию и предоставляет метод для ее выполнения.
```
public class Context {
private Strategy strategy;

public void setStrategy(Strategy strategy) {
    this.strategy = strategy;
}

public void executeStrategy() {
    strategy.execute();
}
}
```
Стратегия. Интерфейс стратегии объявляет общий интерфейс для всех конкретных классов стратегий. Он определяет методы, которые инкапсулируют алгоритмическое поведение.
```
public interface Strategy {
void execute();
}
```

Сценарий использования:
представьте себе приложение сортировки, которое позволяет пользователю выбирать между различными алгоритмами сортировки. Класс контекста приложения сохраняет ссылку на выбранную стратегию сортировки, например «BubbleSortStrategy», «QuickSortStrategy» или «MergeSortStrategy». Пользователь может динамически переключаться между стратегиями сортировки в зависимости от своих требований.

Различия между шаблонами состояний и стратегий:

Цель: шаблон состояния фокусируется на изменении поведения объекта на основе его внутреннего состояния, а шаблон стратегии концентрируется на динамическом выборе алгоритма во время выполнения.
Контекст: в шаблоне состояний класс контекста содержит ссылку на текущее состояние. В шаблоне стратегии класс контекста содержит ссылку на текущую стратегию.
Состояние против алгоритма. В шаблоне состояния состояние инкапсулирует поведение, связанное с конкретным состоянием. В шаблоне стратегии стратегия инкапсулирует алгоритмическое поведение.
Переходы: шаблон состояний обычно включает в себя переходы между состояниями, тогда как шаблон стратегии не предполагает переходов между состояниями.

Шаблон проектирования состояний и шаблон проектирования стратегии предоставляют ценные решения в различных контекстах. Шаблон состояния позволяет объектам изменять поведение на основе внутренних состояний и переходов, а шаблон стратегии позволяет динамически выбирать алгоритмы. Понимая их различия и варианты использования, разработчики программного обеспечения могут использовать эти шаблоны для написания более гибкого и удобного в обслуживании кода.