设计模式之禅——状态模式

引：状态（一个变量）变化了，然后就会出现不同的行为，这就是对状态模式最简单的理解，当然它还有很多约束。

定义

当一个对象内在状态改变时允许其他改变行为，这个对象看起来像改变其类。——行为类

状态模式的核心是封装，状态的变更引起了行为的变更，从外部开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：

简单介绍类图中的3个角色

1. State抽象状态角色：负责对象的状态的定义，并且封装环境角色以实现状态的切换。
2. ConcreteState具体对象状态定义：每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。
3. 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。

下面是它的通用源码：

// 抽象状态角色
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();
}

// 具体状态角色
public alass 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state2
        super.context.setCurrentState(Context.STATE2);
        // 过度到state2状态，由Context实现
        super.context.handle2();
    }
}
public alass concreteState2 extends State {
    @Override
    public void handle2() {
        // 本状态下必须处理的逻辑
    }
    @Override
    public void handle1() {
        // 设置当前状态为state1
        super.context.setCurrentState(Context.STATE1);
        // 过度到state1状态，由Context实现
        super.context.handle1();
    }
}

// 环境角色，它具有以下两个不成文的约束：
// 1. 把状态对象声明为静态变量，有几个状态对象就声明几个静态变量
// 2. 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
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() {
        returncurrentState;
    }
    // 设置当前状态
    public void setCurrentState(State currentState) {
        this.currentState = currentState;
        // 切换状态, 重要
        this.currentState.setContext(this);
        // 行为委托, 重要
        public void handle1() {
            this.currentState.handle1();
        }
        public void handle2() {
            this.currentState.handle2();
        }
    }
}

// 场景类
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();
    }
}

应用

优点

1. 结构清晰，提高系统的可维护性
2. 遵循设计原则，很好体现了开闭原则和单一职责原则。
3. 封装性非常好，将状态变化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。

缺点

只有一个缺点，就是会随着状态的增多会出现类膨胀。

使用场景

1. 行为随状态改变而改变的场景，如权限设计。
2. 条件、分支判断语句的替代者。

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。

最佳实践

状态模式其实经常会遇到，因为基本上都会遇到状态的切换。对于状态顺序的不同组成不同的状态变化线，我们可以使用建造者模式。

参考

1. 《设计模式之禅》