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设计模式——状态模式

一、基本概念

1. 定义

状态（State）模式：对有状态的对象，把复杂的“判断逻辑”提取到不同的状态对象中，允许状态对象在其内部状态发生改变时改变其行为。

状态模式是一种行为设计模式， 让你能在一个对象的内部状态变化时改变其行为， 使其看上去就像改变了自身所属的类一样。

2. 优缺点

优点：

  • 结构清晰，状态模式将与特定状态相关的行为局部化到一个状态中，并且将不同状态的行为分割开来，满足“单一职责原则”；
  • 将状态转换显示化，减少对象间的相互依赖。将不同的状态引入独立的对象中会使得状态转换变得更加明确，且减少对象间的相互依赖；
  • 状态类职责明确，有利于程序的扩展。通过定义新的子类很容易地增加新的状态和转换。

缺点：

  • 状态模式的使用必然会增加系统的类与对象的个数；
  • 状态模式的结构与实现都较为复杂，如果使用不当会导致程序结构和代码的混乱；
  • 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要修改对应类的源码。

3. 结构

  • 环境类（Context）角色：也称为上下文，它定义了客户端需要的接口，内部维护一个当前状态，并负责具体状态的切换；
  • 抽象状态（State）角色：定义一个接口，用以封装环境对象中的特定状态所对应的行为，可以有一个或多个行为；
  • 具体状态（Concrete State）角色：实现抽象状态所对应的行为，并且在需要的情况下进行状态切换。

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二、代码实现

环境类

它定义了客户端需要的接口，内部维护一个当前状态，并负责具体状态的切换：

package pers.designPattern.state;

public class Context {
    private State state;

    public Context() {
        state = new ConcreteStateA();
    }

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

    public State getState() {
        return state;
    }

    public void Handle() {
        state.Handle(this);
    }
}

抽象状态角色

定义一个接口，用以封装环境对象中的特定状态所对应的行为，可以有一个或多个行为：

package pers.designPattern.state;

public abstract class State {
    public abstract void Handle(Context context);
}

具体状态角色

实现抽象状态所对应的行为，并且在需要的情况下进行状态切换：

package pers.designPattern.state;

public class ConcreteStateA extends State {
    @Override
    public void Handle(Context context) {
        System.out.println("当前为状态 A");
        context.setState(new ConcreteStateB());
    }
}

package pers.designPattern.state;

public class ConcreteStateB extends State {
    @Override
    public void Handle(Context context) {
        System.out.println("当前为状态 B");
        context.setState(new ConcreteStateA());
    }
}

客户类

package pers.designPattern.state;

public class StateClient {
    public static void main(String[] args) {
        Context context = new Context();
        context.Handle();
        context.Handle();
        context.Handle();
        context.Handle();
    }
}

运行结果：

当前为状态 A
当前为状态 B
当前为状态 A
当前为状态 B

参考：

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