状态模式（State）

定义

允许一个对象在其内部状态改变时，改变他的行为，对象看起来似乎是修改了他的类。

本质

根据状态来分离和选择行为

登场角色

• State（状态）

  定义了根据不同状态进行不同处理的接口

• ConcreteState（具体的状态）

  实现状态接口，表示各个具体的状态。

• Context（状况、前后关系、上下文）

  实现状态处理的类

示例代码

/**
 * 状态
 * 电视状态接口，定义了电视操作
 */
public interface TvState {
    public void nextChange();
    public void prevChange();
    public void turnUp();
    public void turnDown();
}


/**
 * 具体的状态1
 */
public class PowerOnState implements TvState{
    @Override
    public void nextChange() {
        System.out.println("上一个频道");
    }

    @Override
    public void prevChange() {
        System.out.println("下一个频道");
    }

    @Override
    public void turnUp() {
        System.out.println("调高音量");
    }

    @Override
    public void turnDown() {
        System.out.println("调低音量");
    }
}




/**
 * 具体的状态2
 */
public class PowerOffState implements TvState{
    @Override
    public void nextChange() {

    }

    @Override
    public void prevChange() {

    }

    @Override
    public void turnUp() {

    }

    @Override
    public void turnDown() {

    }
}


/**
 * 电视遥控器
 */
public class TvController implements PowerController{
    private TvState tvState;

    public void setTvState(TvState tvState) {
        this.tvState = tvState;
    }

    @Override
    public void powerOn() {
        setTvState(new PowerOnState());
        System.out.println("开机啦");
    }

    @Override
    public void powerOff() {
        setTvState(new PowerOffState());
        System.out.println("关机啦");
    }

    public void nextChange() {
        tvState.nextChange();
    }

    public void prevChange() {
        tvState.prevChange();
    }

    public void turnUp() {
        tvState.turnUp();
    }

    public void turnDown() {
        tvState.turnDown();
    }
}



public class Client {
    public static void main(String[] args){
        TvController tvController = new TvController();
        //设置开机状态
        tvController.powerOn();
        tvController.nextChange();//下一个频道
        tvController.turnUp(); //调高音量
        //设置关机状态
        tvController.powerOff();
        //调低音量，此时不会生效
        tvController.turnDown();
    }
}

运行结果

开机啦
上一个频道
调高音量
关机啦

功能

分离状态的行为，通过维护状态的变化，来调用不同的状态对应的不同实现。状态和行为是相关联的，他们的关系可以描述为：状态决定行为。

由于状态是在运行期被改变的，因此行为也会在运行期根据状态的改变而改变，看起来，同一个对象，在不同的运行时刻，行为是不是不一样的，就像是类被修改了一样。

优点

• 简化应用逻辑控制，通过使用单据的类来封装一个状态的处理。
• 更好的分离状态和行为，通过设置状态类的所有接口，来把状态和状态对应的行为分离开，把所有与一个特定的状态相关的行为都放入一个对象中，使得应用程序在控制的时候，只需要关心状态的切换，而不用关心这个状态对应的真正处理。
• 更好的扩展性。引入了状态处理的公共接口后，使得扩展新的状态变得非常容易，只需要新增加一个实现状态处理的公共接口的实现类，然后在进行状态维护的地方，设置状态变化到这个新的状态即可。
• 显示化进行状态的切换。

缺点

• 一个状态对应一个状态处理类，使类文件增多。

何时使用

• 如果一个对象的行为取决于它的状态，而且它必须在运行时刻根据状态来改变它的行为，可以使用状态模式。
• 如果一个操作中含有大量的分支语句，而且这些分支依赖于它的状态，可以使用状态模式。