二十三种设计模式第二十三篇--状态模式

状态模式，是一种行为模式，在软件开发过程中，对象按照不同的情况做出不同的行为，我们把这样的对象称为具有状态的对象，而把影响对象行为的一个或者多个动态变化的属性称为状态。

对这种具有状态的对象变成，传统的解决方案是，将这些所有可能发生情况全部考虑到，然后使用if-else或者switch-case语句来做状态判断，再进行不同情况的处理。但是这种情况存在一个弊端，就是，条件判断语句会过于浮肿，可读性差，并且不具备拓展性，维护难度也将加大，并且增加新的状态时需要添加新的if-else语句，这违背了"开闭原则"，并不利于程序的拓展。

状态模式：它允许对象在内部状态改变时改变其行为。状态模式将状态和对应的行为封装成不同的状态对象，使得对象的行为可以根据不同的状态进行动态切换。

状态模式的核心组成部分包括：

状态接口（State Interface）：定义了状态对象的接口，包含了对象在该状态下可以执行的方法。
具体状态类（Concrete State）：实现了状态接口，在具体的状态下定义了对象的行为。
环境类（Context）：包含了一个状态对象，并维护当前的状态，可以根据不同的状态调用相应的方法。

状态模式的主要优点包括：

将状态和行为分离 ：将不同的状态封装成不同的对象，使得状态和行为可以独立变化，提高了代码的灵活性和可维护性。
简化条件语句 ：通过状态对象的切换来替代复杂的条件语句，使得代码更加清晰和易懂。
符合开闭原则：增加新的状态类不会修改已有的代码，只需要添加新的状态类和相应的转换规则。

关于状态模式的限制和适用场景：
可能增加对象的数量：每个状态都需要一个对应的状态类，可能会增加对象的数量。
当状态比较少且相对简单时，使用状态模式可能会增加代码的复杂性。
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代码，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修改对应类的源代码。

java 复制代码

/**
 * 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。
 */
public interface State {

   //行为动作...
   public void doAction(Context context);

}

java 复制代码

/**
 * 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。
 * 这里代表游戏玩家开始的状态.
 */
public class StartState implements State {
 
   @Override
   public void doAction(Context context) {
      System.out.println("玩家处理于启动状态,开始相应操作");
      //给上下文对象设定对应的状态对象，然后在 context执行对应的操作
      // 这里避免了使用 if...else 这样的判断语句.
      context.setState(this);
   }
 
   @Override
   public String toString(){
      return "开始状态";
   }
}

java 复制代码

/**
 * 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。
 *
 * 状态机
 */
public class Context {
   /**
    *  ******* 状态
    */
   private State state;
 
   public Context(){
      state = null;
   }

   //******状态修改
   public void setState(State state){
      this.state = state;
      //TODO:在这里可以加入 状态修改后的进一步的操作...

      //修改状态  -> 触发事件   -> 消息通知   -> 操作  -> 状态改变.
      //    a   ->  e1       ->    b
      //    b   ->   e2      ->    c


   }
 
   public State getState(){
      return state;
   }
}

java 复制代码

public class StatePatternDemo {
   public static void main(String[] args) {

      Context context = new Context();
      //注意比较:  以下状态发生变化时，无须要用  if..else做状态判断.

      //设置状态为开始.
      StartState startState = new StartState();
      startState.doAction(context);
 
      System.out.println(context.getState().toString());

      //修改状态为  stop
      StopState stopState = new StopState();
      stopState.doAction(context);
 
      System.out.println(context.getState().toString());
   }
}

java 复制代码

/**
 * 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。
 * 停止状态
 */
public class StopState implements State {
 
   @Override
   public void doAction(Context context) {
      System.out.println("Player is in stop state");
      //给上下文对象设定对应的状态对象，然后在 context执行对应的操作
      // 这里避免了使用 if...else 这样的判断语句.
      context.setState(this); 
   }
 
   @Override
   public String toString(){
      return "Stop State";
   }
}

路才刚刚开始走，怎么能半路放弃呢？听我所听，做我想做，梦我想梦，也许几年后我看到这句话会把他删掉，也许他就这么挂在这里，一直挂着。我与众生皆为凡人，无高低贵贱，他擅他长，吾擅吾长，何须羡慕他人等？身在其位，专攻其事，如若不善，辞职跑路！何须压抑与心之久，于己不快哉，长路漫漫有人陪同吾亦乐之，无人陪同吾亦独行，彼岸花开，终有一日，吾亦赏之。