设计模式20-状态模式

一 状态模式的定义

     状态模式的定义：当一个对象内在状态改变时允许其改变行为，这个对象看起来像改变了其类。
    状态模式的核心是封装，状态的变更引起了行为的变更，从外部看起来就好像这个对象对应的类发生了改变一样。状态模式的通用类图如下：



       我们先来看看状态模式中的3个角色。
       State——抽象状态角色接口或抽象类：负责对象状态定义，并且封装环境角色以实现状态切换。
       ConcreteState——具体状态角色：每一个具体状态必须完成两个职责：本状态的行为管理以及趋向状态处理，通俗地说，
就是本状态下要做的事情，以及本状态如何过渡到其他状态。
        Context——环境角色：定义客户端需要的接口，并且负责具体状态的切换。
        状态模式相对来说比较复杂，它提供了一种对物质运动的另一个观察视角，通过状态变
更促使行为的变化，就类似水的状态变更一样，一碗水的初始状态是液态，通过加热转变为
气态，状态的改变同时也引起体积的扩大，然后就产生了一个新的行为：鸣笛或顶起壶盖，
瓦特就是这么发明蒸汽机的。我们再来看看状态模式的通用源代码，首先来看抽象环境角
色，如代码清单如下。

抽象环境角色：
package com.jack.state;

/**
* Created by jack on 2018/1/30.
* 抽象环境角色
*/
public abstract class State {
// 定义一个环境角色，提供子类访问
protected Context context;
// 设置环境角色
public void setContext(Context _context){
this.context = _context;
}
// 行为 1
public abstract void handle1();
// 行为 2
public abstract void handle2();
}
环境角色：
package com.jack.state;

/**
* Created by jack on 2018/1/30.
* 环境角色
*/
public class ConcreteState1 extends State{
@Override
public void handle1() {
//本状态下必须处理的逻辑
}

@Override
public void handle2() {
// 设置当前状态为 stat2
super.context.setCurrentState(Context.STATE2);
// 过渡到 state2 状态，由 Context 实现
super.context.handle2();
}
}

package com.jack.state;

/**
* Created by jack on 2018/1/30.
* 环境角色
*/
public class ConcreteState2 extends State{
@Override
public void handle1() {
// 设置当前状态为 state1
super.context.setCurrentState(Context.STATE1);
// 过渡到 state1 状态，由 Context 实现
super.context.handle1();
}

@Override
public void handle2() {
// 本状态下必须处理的逻辑
}
}

具体环境角色：

package com.jack.state;

/**
* Created by jack on 2018/1/30.
* 具体环境角色
*/
public class Context {
// 定义状态
public final static State STATE1 = new ConcreteState1();
public final static State STATE2 = new ConcreteState2();
// 当前状态
private State CurrentState;
// 获得当前状态
public State getCurrentState() {
return CurrentState;
}
// 设置当前状态
public void setCurrentState(State currentState) {
this.CurrentState = currentState;
// 切换状态
this.CurrentState.setContext(this);
}
// 行为委托
public void handle1(){
this.CurrentState.handle1();
}
public void handle2(){
this.CurrentState.handle2();
}
}

场景代码：
package com.jack.state;

/**
* Created by jack on 2018/1/30.
*/
public class Client {
public static void main(String[] args) {
// 定义环境角色
Context context = new Context();
// 初始化状态
context.setCurrentState(new ConcreteState1());
// 行为执行
context.handle1();
context.handle2();
}
}

二 状态模式的应用

1，状态模式的优点

1）结构清晰：避免了过多的switch...case或者if...else语句的使用，避免了程序的复杂性,提高系统的可
维护性。
2）遵循设计原则很好地体现了开闭原则和单一职责原则，每个状态都是一个子类，你要增加状态就要增
加子类，你要修改状态，你只修改一个子类就可以了。
3）封装性非常好：这也是状态模式的基本要求，状态变换放置到类的内部来实现，外部的调用不用知道类
内部如何实现状态和行为的变换。

2，状态模式的缺点

         状态模式既然有优点，那当然有缺点了。但只有一个缺点，子类会太多，也就是类膨胀。如果一个事物有很多个状态也不稀奇，如果完全使用状态模式就会有太多的子类，不好管理，这个需要大家在项目中自己衡量。其实有很多方式可以解决这个状态问题，如在数据库中建立一个状态表，然后根据状态执行相应的操作，这个也不复杂，看大家的习惯和嗜好了。

3，状态模式的使用场景

1）行为随状态改变而改变的场景：这也是状态模式的根本出发点，例如权限设计，人员的状态不同即使执行相同的行为结
果也会不同，在这种情况下需要考虑使用状态模式。
2）条件、分支判断语句的替代者：在程序中大量使用switch语句或者if判断语句会导致程序结构不清晰，逻辑混乱，使用
状态模式可以很好地避免这一问题，它通过扩展子类实现了条件的判断处理。

4，状态模式的注意事项

       状态模式适用于当某个对象在它的状态发生改变时，它的行为也随着发生比较大的变化，也就是说在行为受状态约束的情况下可以使用状态模式，而且使用时对象的状态最好不要超过5个。