Java设计模式----状态模式（State）

1.  状态模式的定义：

     当一个对象的内在状态改变时，允许其改变行为，这个对象看起来像是改变了其类。状态模式的核心是封装，状态的变更引起了行为的变更。

2.  状态模式的角色介绍：

     a、 抽象状态角色 State

       一般是抽象类或者接口，负责对象状态的定义，并且封装环境角色以实现状态的切换。

    b、 具体状态角色  ConcreteState

       每一个具体状态角色都必须完成2个职责：本状态的行为管理以及趋向状态的处理。通俗地说，就是本状态要做的事以及本状态如何过渡到其它状态。

    c、 环境角色 Context 

      定义客户端需要的接口，并且负责具体状态的切换

3.  状态模式简单示例代码：

  抽象状态角色 State

/**
 * 抽象状态角色
 * @author zqkj001
 *
 */
public abstract class State {
   
	//定义一个环境角色供子类访问
	protected Context context;
	
	//设置环境角色
	public void setContext(Context context){
		this.context=context;
	}
	
	//状态行为1
	public abstract void hand1();
	
	//状态行为2
	public abstract void hand2();
	
	
}

具体状态角色

public class ConcreteState1 extends State {

	@Override
	public void hand1() {	
		//本状态下必须处理的业务逻辑
		System.out.println("状态1------行为1");
		
	}

	@Override
	public void hand2() {
		//设置当前状态为状态2
		super.context.setCurrentState(Context.state2);
		//过渡到状态2之后行为
		super.context.hand2();

	}

}

public class ConcreteState2 extends State {

	@Override
	public void hand1() {
		//切换为状态1
		super.context.setCurrentState(Context.state1);
		//过渡到1之后的逻辑
		super.context.hand1();
	}

	@Override
	public void hand2() {
		//本状态下必须处理的业务逻辑
		System.out.println("状态2------行为2");
	}

}

环境角色Context

/**
 * 环境角色
 * @author zqkj001
 *
 */
public class Context {
   
	//定义状态
	public final static State state1=new ConcreteState1();
	public final static State state2=new ConcreteState2();
	
	//定义当前状态
	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 hand1(){
		this.currentState.hand1();
	}
	
	public void hand2(){
		this.currentState.hand2();
	}
		
}

环境角色有两个不成文的约束：
● 把状态对象声明为静态常量，有几个状态对象就声明几个静态常量。
● 环境角色具有状态抽象角色定义的所有行为，具体执行使用委托方式。

测试类：

public class Test {
    
	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());
		
		context.hand1();
		
		context.hand2();
	}
}

4.  状态模式的优点

● 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。

● 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。

● 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。

5.  状态模式的使用场景

● 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。

● 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。

6. 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。