1.状态模式简介
状态模式(State Pattern)模式是行为型(Behavioral)设计模式，允许一个对象在其内部状态改变时改变它的行为，对象看起来似乎修改了它的类。这个定义很拗口，很抽象，等看完了例子，我们在总结时，再换一个方式来描述。
当一个对象有多种状态，状态之间可以互相转化，每种状态的行为不相同，就可以使用状态模式。对于客户端而言，不需要知道对象当前的状态，不需要关心状态变迁的逻辑。
状态模式一共有三种角色：
(1) Context（环境类）：环境类又称为上下文类，持有状态对象，具备切换状态的行为。
(2) State（抽象状态类）：定义一个接口，用以封装环境（Context）对象的一个特定的状态所对应的行为。
(3) ConcreteState（具体状态类）：每一个具体状态类都实现了环境（Context）的一个状态所对应的行为。
2. 状态模式举例
下面模拟风扇换挡的操作，简单起见，风扇仅有off(关闭)、low(低挡）、high（高挡）三个挡位（状态）；每个挡位对应的行为都不同。
| 序号 | 类名 | 角色 | 说明 |
|---|---|---|---|
| 1 | FanContext | Context | 上下文类 |
| 2 | FanState | State | 抽象状态类 |
| 3 | FanOffState | ConcreteState | 具体状态类，风扇处于OFFf状态 |
| 4 | FanLowState | ConcreteState | 具体状态类，风扇处于LOW状态 |
| 5 | FanHighState | ConcreteState | 具体状态类，风扇处于HIGH状态 |
| 6 | StateMain | 客户端 | 演示调用 |
1. FanContext 上下文类
public class FanContext {
public final static FanState OFF = new FanOffState();
public final static FanState LOW = new FanLowState();
public final static FanState HIGH = new FanHighState();
private FanState fanState;
// 初始化时，风扇位于OFF挡
public FanContext() {
fanState = OFF;
fanState.setFanContext(this);
}
public FanState getFanState() {
return fanState;
}
public void setFanState(FanState fanState) {
this.fanState = fanState;
// 换挡时，把context设入
fanState.setFanContext(this);
}
public void turnOff() {
fanState.turnOff();
}
public void shiftHigh() {
fanState.shiftHigh();
}
public void shiftLow() {
fanState.shiftLow();
}
}
2. FanState 抽象状态类，定义了状态对应的抽象行为
public abstract class FanState {
protected FanContext fanContext;
public void setFanContext(FanContext fanContext) {
this.fanContext = fanContext;
}
// 关风扇
abstract void turnOff();
// 调到高挡
abstract void shiftHigh();
// 调到低挡
abstract void shiftLow();
}
3. FanOffState，具体状态类
/**
* 具体状态类，风扇处于OFF状态；可以调到低挡或者调到高挡。
*/
public class FanOffState extends FanState {
@Override
public void turnOff() {
System.out.println("风扇关闭");
}
@Override
public void shiftHigh() {
// 把上下文切换到FanHighState
super.fanContext.setFanState(FanContext.HIGH);
// 调用FanHighState，调至高挡
super.fanContext.getFanState().shiftHigh();
}
@Override
public void shiftLow() {
// 把上下文切换到FanLowState
super.fanContext.setFanState(FanContext.LOW);
// 调用FanLowState，调至低挡
super.fanContext.getFanState().shiftLow();
}
}
4. FanLowState，具体状态类
/**
* 具体状态类，风扇处于LOW状态；可以关闭或者调到高挡。
*/
public class FanLowState extends FanState {
@Override
public void turnOff() {
// 把上下文切换到FanOffState，并调用其关闭操作。
super.fanContext.setFanState(FanContext.OFF);
super.fanContext.getFanState().turnOff();
}
@Override
public void shiftHigh() {
// 把上下文切换到FanHighState，并调用其升挡操作。
super.fanContext.setFanState(FanContext.HIGH);
super.fanContext.getFanState().shiftHigh();
}
@Override
public void shiftLow() {
System.out.println("风扇调整到了低挡");
}
}
**5.FanHighState，具体状态类 **
/**
* 具体状态类，风扇处于HIGH状态；可以关闭或者调到低挡。
*/
public class FanHighState extends FanState {
@Override
public void turnOff() {
// 把上下文切换到FanOffState，并调用其关闭操作。
super.fanContext.setFanState(FanContext.OFF);
super.fanContext.getFanState().turnOff();
}
@Override
public void shiftHigh() {
System.out.println("风扇调整到了高挡");
}
@Override
public void shiftLow() {
// 把上下文切换到FanLowState，并调用其降挡操作。
super.fanContext.setFanState(FanContext.LOW);
super.fanContext.getFanState().shiftLow();
}
}
4. StateMain 演示类
public class StateMain {
public static void main(String[] args) {
// 初始化上下文
FanContext fanContext = new FanContext();
// 调到高
fanContext.shiftHigh();
// 调到低挡
fanContext.shiftLow();
// 关闭
fanContext.turnOff();
}
}
结果输出
风扇调整到了高挡
风扇调整到了低挡
风扇关闭
3. 总结
状态模式将一个对象在不同状态下的不同行为封装到一个个类中，通过设置不同的状态对象，让上下文类具备不同的行为。具体到我们举得例子中，风扇在不同的挡位具有不同的行为，例子中每个挡位都封装成了一个类；通过设置FanContext中不同的FanState，从而是FanContext具备了不同的行为。
状态模式封装了状态的转换规则，将某个状态有关的行为都封装在一个类中，只需要在上下文类中注入不同的状态类，环境类就可以有不同的行为，避免了大量写if else 语句。
状态模式的使用必然会增加系统中的类和对象的数目，设计难度变大，系统运行开销变大；如果要新增状态类，则必然要修改负责状态转换的代码。
策略模式和状态模式
状态模式和策略模式的类图看起来简直就是一样的，都如下图所示。状态模式和策略模式的实现方法非常类似，都是利用多态把一些操作分配到一组相关的简单的类中。
适用场景不同：这一点就是状态和策略的不同，对象的状态，例如工作流、界面的按钮操作、电梯的状态，其核心是状态的变迁；策略常用的场景比如电商的折扣策略等。
客户端感知不同：在状态模式中，状态的变迁是由对象的内部条件决定，客户端只需关心其接口，不必关心其状态对象的创建和转化；而策略模式里，采取何种策略由客户端决定的。
策略模式的连接：//www.greatytc.com/p/90759e153ac9
（完）
