设计模式之状态模式

状态模式

状态模式（State Pattern）属于行为模式。它主要用来解决对象在多个状态转换时，需要对外输出不同行为的问题。状态和行为是一一对应的，状态之间可以相互转换。当一个对象的内在状态发生改变时，允许改变其行为，这个对象看起来像是改变了类。

状态模式的三个角色

• State（抽象状态角色）：定义一个接口，封装与Context的一个特定状态相关的行为。
• ConcreteState（具体状态角色）：每一个子类实现一个与Context的一个特定状态相关的行为。
• Context（环境角色）：用于维护State实例，这个实例定义当前的状态。

代码演示

演示一个简单电灯开关的例子，电灯有两种状态，一个是开启状态，一个是关闭状态。

Context：环境角色电灯

package cn.personalweb.state;

public class Context {
    private State state;

    public String getState() {
        return state.toString();
    }

    public void setState(State state) {
        this.state = state;
    }
}

State：抽象的状态

package cn.personalweb.state;

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

LightOff：具体的关灯状态

handle中将电灯的状态设置为关灯状态

package cn.personalweb.state;


public class LightOff implements State {

    @Override
    public void handle(Context context) {
        context.setState(this);
        System.out.println("关灯了...");
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "关灯状态";
    }
}

LightOn：具体的开灯状态

handle中将电灯的状态设置为开灯状态

package cn.personalweb.state;


public class LightOn implements State{

    @Override
    public void handle(Context context) {
        context.setState(this);
        System.out.println("开灯了...");
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "开灯状态";
    }
}

Client：客户端

package cn.personalweb.state;


public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        LightOff lightOff = new LightOff();
        LightOn lightOn = new LightOn();
        Context context = new Context();
        // 开灯
        lightOn.handle(context);
        System.out.println(context.getState());
        // 关灯
        lightOff.handle(context);
        System.out.println(context.getState());

    }
}

输出结果

开灯了...
开灯状态
关灯了...
关灯状态

状态模式优缺点及应用场景

优点

1. 代码有很强的可读性。状态模式将每个状态的行为封装到对应的一个类中

2. 方便维护。将容易产生问题的 if-else 语句删除了，如果把每个状态的行为都放到一个类中，每次调用方法时都 要判断当前是什么状态，不但会产出很多 if-else 语句，而且容易出错

3. 符合“开闭原则”。容易增删状态

缺点

1. 会产生很多类。每个状态都要一个对应的类，当状态过多时会产生很多类，加大维护难度

应用场景

当一个事件或者对象有很多种状态，状态之间会相互转换，对不同的状态要求有不同的行为的时候， 可以考虑使用状态模式