状态模式

状态模式中的行为是由状态决定的，不同的状态下有不同的行为。状态模式和策略模式的结构几乎完全一样，但它们的目的、本质却完全不一样。状态模式的行为是平行、不可替换的，策略模式的行为是彼此独立、可相互替换的。用一句话来表述，状态模式把对象的行为包装在不通的状态对象里，每一个状态对象都有一个共同的抽象状态基类。状态模式的意图是让一个对象在其内部状态改变的时候，行为也随之改变。

定义

当一个对象的内在状态改变时允许改变其行为，这个对象看起来像是改变了其类。

使用场景

一个对象的行为取决于它的状态，并且它必须在运行时根据状态改变它的行为代码中包含大量与对象状态有关的语句。

UML类图

Context：环境类。定义客户感兴趣的接口，维护一个State子类的实例，这个实例定义了当前对象的状态State：抽象状态。定义一个或者一组接口，表示该状态下的行为ConcreteState：具体状态类。每一个具体的状态类实现抽象State中定义的接口，从而达到不同状态下的不同行为。

状态模式的简单实现

下面以电视遥控器为例演示一下状态模式的实现： 开机状态下可以切换频道、调节音量，关机状态下不可以。

/** * 电视状态接口，定义了电视操作的函数 */ public interface TvState { public void nextChannel(); public void prevChannel(); public void turnUp(); public void turnDown(); } /** * 关机状态，此时只有开机功能是有效的 */ public class PowerOffState implements TvState { @Override public void nextChannel() { } @Override public void prevChannel() { } @Override public void turnUp() { } @Override public void turnDown() { } } /** *开机状态，此时再触发开机功能不做任何操作 */ public class PowerOnState implements TvState { @Override public void nextChannel() { System.out.println("nextChannel"); } @Override public void prevChannel() { System.out.println("prevChannel"); } @Override public void turnUp() { System.out.println("turnUp"); } @Override public void turnDown() { System.out.println("turnDown"); } } /** * 电源操作接口 */ public interface PowerController { public void powerOn(); public void powerOff(); } /** * 电视遥控器，类似于经典状态模式中的Context */ public class TvController implements PowerController { TvState mTvState; public void setmTvState(TvState mTvState) { this.mTvState = mTvState; } @Override public void powerOn() { setmTvState(new PowerOnState()); System.out.println("PowerOn!"); } @Override public void powerOff() { setmTvState(new PowerOffState()); System.out.println("PowerOff!"); } public void nextChannel(){ mTvState.nextChannel(); } public void prevChannel(){ mTvState.prevChannel(); } public void turnUp(){ mTvState.turnUp(); } public void turnDown(){ mTvState.turnDown(); } } /** * 客户端调用代码 */ public class Client { public static void main(String[] args){ TvController tvController = new TvController(); tvController.powerOn(); tvController.nextChannel(); tvController.turnUp(); tvController.powerOff(); tvController.turnDown(); } }

运行结果:

PowerOn! nextChannel turnUp PowerOff!

优缺点

State模式将所有与一个特定的状态相关的行为都放入一个状态对象中，它提供了一个更好的方法来组织与特定状态相关的代码，将繁琐的状态判断转换成结构清晰的状态类组，在避免代码膨胀的同时也保证了可扩展性和可维护性。

缺点是状态模式的使用必然会增加系统类和对象的个数。