设计模式状态模式

• 状态模式主要解决的是当控制一个对象状态转换的条件表达式过于复杂时的情况，当遇到不同的状态遇到不同的行为的时候，可以使用状态模式。
• 优点：
  1. 封装了转换规则。
  2. 枚举可能的状态，在枚举状态之前需要确定状态种类。
  3. 将所有与某个状态有关的行为放到一个类中，并且可以方便地增加新的状态，只需要改变对象状态即可改变对象的行为。
  4. 允许状态转换逻辑与状态对象合成一体，而不是某一个巨大的条件语句块。
  5. 可以让多个环境对象共享一个状态对象，从而减少系统中对象的个数。
• 缺点：
  1. 状态模式的使用必然会增加系统类和对象的个数。
  2. 状态模式的结构与实现都较为复杂，如果使用不当将导致程序结构和代码的混乱。
  3. 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。
• 使用场景：
  1. 行为随状态改变而改变的场景。
  2. 条件、分支语句的代替者。
• 状态模式与策略模式的区别
  • 状态模式强调不同情况下对目标方法的控制，有的方法甚至不会执行（例如抛异常）。策略模式的算法都是等价的，可以平替， 不同算法虽然计算过程不同，但产生的是一致的。
  • 状态模式不会对Client暴露状态，是在上下文对象内部不断变化，而策略模式则是由Client自主决定使用哪种算法。

实例

• 我们将创建一个 State 接口和实现了 State 接口的实体状态类。Context 是一个带有某个状态的类。StatePatternDemo，我们的演示类使用 Context 和状态对象来演示 Context 在状态改变时的行为变化。

步骤 1

• 创建一个接口，并创建实现接口的实体类。

public interface State {
    public void doAction(Context context);
}

public class StartState implements State {

    public void doAction(Context context) {
        System.out.println("Player is in start state");
        context.setState(this); 
    }

    public String toString(){
        return "Start State";
    }
}

public class StopState implements State {

    public void doAction(Context context) {
        System.out.println("Player is in stop state");
        context.setState(this); 
    }

    public String toString(){
        return "Stop State";
    }
}

步骤 2

• 创建 Context 类。

public class Context {
    private State state;

    public Context(){
        state = null;
    }

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

    public State getState(){
        return state;
    }
}

步骤 3

• 使用 Context 来查看当状态 State 改变时的行为变化。

public class StatePatternDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Context context = new Context();

        StartState startState = new StartState();
        startState.doAction(context);

        System.out.println(context.getState().toString());

        StopState stopState = new StopState();
        stopState.doAction(context);

        System.out.println(context.getState().toString());
    }
}

• 执行程序，输出结果：

Player is in start state
Start State
Player is in stop state
Stop State