状态模式

荒流2021年10月27日大约 2 分钟约 740 字

1. 概念

状态模式允许一个对象在内部状态发生改变时改变它的行为，使得该对象看起来好像修改了它的类型一样。

通常命令模式的接口中只有一个方法，而状态模式的接口中有一个或者多个方法。而且，状态模式的实现类的方法，一般会有返回值，或改变实例变量的值，所以状态模式一般和对象的状态有关。实现类的方法有不同的功能，覆盖接口中的方法。状态模式和命令模式一样，也可以用于消除 if...else 等条件选择语句。

优点：

封装了转换规则
枚举可能的状态，在枚举状态之前需要确定状态种类
将所有与某个状态有关的行为放到一个类中，并且可以方便地增加新的状态，只需要改变对象状态即可改变对象的行为
允许状态转换逻辑与状态对象合成一体，而不是某一个巨大的条件语句块
可以让多个环境对象共享一个状态对象，从而减少系统中对象的个数。

缺点：

状态模式的使用必然会增加系统类和对象的个数
状态模式的结构与实现都较为复杂，如果使用不当将导致程序结构和代码的混乱
状态模式对"开闭原则"的支持并不太好，对于可以切换状态的状态模式，增加新的状态类需要修改那些负责状态转换的源代码，否则无法切换到新增状态，而且修改某个状态类的行为也需修改对应类的源代码。

使用场景：

行为随状态改变而改变的场景
条件、分支语句的代替者

2. 示例

我们将创建一个 State 接口和实现了 State 接口的实体状态类， Context 是一个带有某个状态的类。最后，客户端类 StatePatternDemo 使用 Context 和状态对象来演示 Context 在状态改变时的行为变化。

创建一个接口

public interface State {
   public void doAction(Context context);
}

创建实现接口的实体类

public class StartState implements State {
 
   public void doAction(Context context) {
      System.out.println("Player is in start state");
      context.setState(this); 
   }
 
   public String toString(){
      return "Start State";
   }
}

public class StopState implements State {
 
   public void doAction(Context context) {
      System.out.println("Player is in stop state");
      context.setState(this); 
   }
 
   public String toString(){
      return "Stop State";
   }
}

创建 Context 类

public class Context {
   private State state;
 
   public Context(){
      state = null;
   }
 
   public void setState(State state){
      this.state = state;     
   }
 
   public State getState(){
      return state;
   }
}

使用 Context 来查看当状态 State 改变时的行为变化

public class StatePatternDemo {
   public static void main(String[] args) {
      Context context = new Context();
 
      StartState startState = new StartState();
      startState.doAction(context);
 
      System.out.println(context.getState().toString());
 
      StopState stopState = new StopState();
      stopState.doAction(context);
 
      System.out.println(context.getState().toString());
   }
}

执行程序，输出结果：

Player is in start state
Start State
Player is in stop state
Stop State

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1. 概念

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