java设计模式-状态模式

模式导读：

 世间所有一切皆在变与不变之中，无论是人还是物，我们都会有各种不同的状态，这些状态丰富了我们的一切，这些状态看起来似乎将我们变成了另一个样子，实际上我们的本质却并未改变，人的状态各种各样，就单单论运动方式我们就会有散步，游泳，跳动等等。允许对象在内部状态发生改变时改变它的行为，对象看起来好像修改了它的类，这便是状态模式。

参考类图：

核心：
用于解决系统中复杂对象的状态转换以及不同状态下行为的封装问题。
结构：
Context环境类(Person)：维护一个State对象，它是定义了当前的状态。
State抽象状态类(State)：
ConcretState具体状态类(SwimState,WalkState,JumpState)：每一个类封装了一个状态对应的行为。

代码实现:

1.定义一个状态接口

package com.etc.state;
//状态接口
public interface State {
    //定义抽象方法获取状态情况
    void condition(Person p);
}

2.具体的状态类

package com.etc.state;
//正常行走状态
public class WalkState implements State {

    @Override
    public void condition(Person p) {
        System.out.println(p.getName()+"正在公园散步。");
        try {
            //正常行走状态持续5000ms
            Thread.sleep(5000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

package com.etc.state;
//游泳状态
public class SwimState implements State{

    @Override
    public void condition(Person p) {
        System.out.println(p.getName()+"正在游泳池里面游泳!");
        try {
            //游泳状态持续5000ms
            Thread.sleep(5000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

package com.etc.state;
//跳动状态
public class JumpState implements State{

    @Override
    public void condition(Person p) {
        System.out.println(p.getName()+"正在运动场上跳高!");
        try {
            //让跳动状态维持5000ms
            Thread.sleep(5000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

3.状态持有者类，里面包含状态设置的方法

package com.etc.state;

public class Person {

    private String name;
    //正常行走状态
    public static final State walk=new WalkState();
    //游泳状态
    public static final State swim=new SwimState();
    //跳动状态
    public static final State jump=new JumpState();
    //默认是正常行走
    private State state=walk;

    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public Person(String name) {
        super();
        this.name = name;
    }

    //获取当前状态
    public void setState(State state) {
        this.state=state;
        state.condition(this);
    }

}

4.客户端

package com.etc.state;

public class Client {

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        
        Person p=new Person("曹操");
        System.out.println("-------正常行走状态-------");
        p.setState(p.walk);
        System.out.println("-------游泳状态-------");
        p.setState(p.swim);
        System.out.println("-------跳动状态-------");
        p.setState(p.jump);
    }
}

效果截图：

状态模式优缺点：
优点：

1、封装了转换规则。
2、枚举可能的状态，在枚举状态之前需要确定状态种类。
3、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。
4、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。
5、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：

1、状态模式的使用必然会增加系统类和对象的个数。
2、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。
3、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。

适用场景：

1、行为随状态改变而改变的场景。
2、条件、分支语句的代替者。