状态模式——HeadFirst设计模式学习笔记

状态模式：允许对象在内部状态改变时改变它的行为，对象看起来好像修改了它的类

——将状态封装成独立的类，将动作委托给当前状态对象，所以行为会随着内部状态的变化而变化

 

状态转换图：为每一个状态创建一个实现一组相同操作接口的对象，实体对象包含所有状态并有一个当前状态接口的引用

特点：

• 允许一个对象基于不用的状态有不同的行为
• 把变化的东西取出来，局部化每个状态的行为，每个状态的行为局部化到自己的类中，遵守“封装变化”原则，减少了繁琐的if语句，满足“对修改关闭，对扩展开放”原则，便于阅读与理解
• 所有的状态实现共同的state接口，state接口可以作为抽象类，减少代码冗余，默认实现可以作为不支持操作
• 实体对象包含它的每一个状态，当前状态总是这些状态之一，当动作被调用时，它会把动作委派给当前的状态完成

注意：

• 状态的转换可以在Context中实现（状态转换是固定的），亦可在具体的状态类中实现（状态转化是动态的，状态类之间产生了依赖）
• 客户不可以直接改变Context中的状态
• 状态可以被共享
• 明确主机的行为与主机的状态的之间的关系，主机的某种状态的操作可以操作主机的行为。例： 

状态模式vs策略模式： 

• 均允许对象通过组合和委托拥有不同的行为或算法
• 状态模式的的当前状态游走于对象的状态集合之间，状态的改变是有方案的，客户不了解状态变化的方式；策略模式客户主动指定状态中的哪一个

举例：

实现糖果自动贩卖机过程，状态转换图如上 

状态接口及SoldState实现：

public interface State {  
   public void insertQuarter();   // 投入25分钱  
   public void ejectQuarter();    // 拒绝25分钱  
   public void turnCrank();       // 转动曲柄  
   public void dispense();        // 发放糖果  
} 


public class SoldState implements State{  
      
    GumballMachine gumballMachine;  
    public SoldState(GumballMachine gumballMachine) {  
        this.gumballMachine = gumballMachine;  
    }  
    // 投入25分钱  
    public void insertQuarter() {  
        System.out.println("Please wait, we're already giving you a gumball");  
    }  
    // 拒绝25分钱  
    public void ejectQuarter() {  
        System.out.println("Sorry,you have already turn crank");  
    }  
    // 转动曲柄  
    public void turnCrank() {  
        System.out.println("trun twice ,doesn't give you anthor gamball!");  
    }  
    // 发放糖果  
    public void dispense() {  
        gumballMachine.releaseBall();  
        if(gumballMachine.getCount()>0){  
            gumballMachine.setState(gumballMachine.getNoQuarterState());  
        } else {  
            System.out.println("Opps,out of gamball!");   
            gumballMachine.setState(gumballMachine.getSoldOutState());  
        }  
    }  
} 

自动贩卖机实现：

public class GumballMachine {  
    //状态实例  
    State soldOutState;  
    State noQuarterState;  
    State hasQuarterState;  
    State soldState;  
    State winnerState;  
      
    // 实例变量state，初始化为糖果售罄状态  
    State state = soldOutState;   
    // 记录机器内装有糖果的数目，开始机器是没有装糖果的  
    int count=0;  
    // 构造器取得糖果的初始数目并把它放在一个实例变量count中  
    public GumballMachine(int numberGumballs) {  
        // 每种状态都创建一个状态实例  
        soldOutState=new SoldOutState(this);  
        noQuarterState=new NoQuarterState(this);  
        hasQuarterState=new HasQuarterState(this);  
        soldState=new SoldState(this);  
        winnerState = new WinnerState(this);  
          
        this.count = numberGumballs;  
        // 若超过0颗糖果，就将状态设置为NoQuarterState  
        if(numberGumballs > 0) {  
            state = noQuarterState;  
        }  
    }  
    // 取得机器内的糖果数目  
    public int getCount() {  
        return count;  
    }  
    // 取得糖果售罄状态  
   // ……

    // 投入25分钱  
    public void insertQuarter(){  
        state.insertQuarter();  
    }  
    // 拒绝25分钱  
    public void ejectQuarter(){  
        state.ejectQuarter();  
    }  
    // 转动曲柄  
    public void turnCrank(){  
        state.turnCrank();  
        state.dispense();  
    }  
    // 设置状态  
    public void setState(State state){  
        this.state=state;  
    }  
    // 糖果滚出来一个  
    public void releaseBall(){  
        System.out.println("A gumball comes rolling out of the solt...");  
        if(count!=0){  
            count--;  
        }  
    }  
}