设计模式-状态模式

状态模式：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

通俗的说，状态模式就是一个关于多态的设计模式。

如果一个对象有多种状态，并且每种状态下的行为不同，一般的做法就是在这个对象的各个行为中添加if-else或者switch-case语句，但更好的做法是为每种状态创建一个状态对象，使用状态对象替换掉这些条件判断语句，使得状态控制更加灵活，扩展性也更好。

举个例子，某个平台的用户有两种状态，一种是普通用户，一种是VIP用户，VIP会员享受很多权益，比如购物享受折扣等

-当普通用户点击享受折扣时，提示用户，折扣的权益只有VIP会员专享功能

-当VIP会员点击享受折扣时，下单立减

首先定义一个用户状态枚举类：

public enum State { 
    NORMAL, 
    VIP 
}

NORMAL代表普通用户，VIP代表VIP用户

用户的功能接口：

public interface IUser { 
    void shopping(); 
}

用户状态切换接口：

public interface ISwitchState { 
    void purchaseVip(); 
    
    void expire(); 
}

接口中定义了两个方法，purchaseVip()是购买VIP，用户状态改为VIP状态，expire是会员过期，用户状态改为普通用户状态

public class User implements IUser, ISwitchState {
    private State state = State.NORMAL;

    @Override
    public void shopping() {
        if (state == State.VIP) {
            System.out.println("开始享受折扣");
        } else {
            System.out.println("享受折扣是VIP会员专属");
        }
    }

    @Override
    public void purchaseVip() {
        state = State.PLUS;
    }

    @Override
    public void expire() {
        state = State.NORMAL;
    }
}

用户类实现了IUser接口，IUser接口中的每个功能都需要判断用户是否为VIP会员，也就是说每个方法都有if (state == State.VIP) {} else {}语句，如果状态不止两种，还需要用上switch-case语句来判断状态，这就是不使用状态模式的弊端：

-判断用户状态会发生大量的分支判断语句，导致代码冗长

-当状态增加或者减少时，需要改动多个地方，违反开闭原则

接下来我们就用多态特性重构代码：

为每个状态新建一个状态类，普通用户：

class Normal implements IUser {

    @Override
    public void shopping() {
        System.out.println("享受折扣是VIP用户专享");
    }
}

VIP会员：

class Plus implements IUser {

    @Override
    public void shopping() {
        System.out.println("享受折扣");
    }
}

每个状态类都实现了IUser接口，在接口方法中实现自己特定的行为。

用户类：

class User implements IUser, ISwitchState {

    IUser state = new Normal();

    @Override
    public void shopping() {
        state.shopping();
    }

    @Override
    public void purchaseVIP() {
        state = new Plus();
    }

    @Override
    public void expire() {
        state = new Normal();
    }
}

可以看到，丑陋的状态判断语句消失了，无论IUser接口中有多少个方法，User类都只需要调用状态类的对应方法即可。

客户端测试：

public class Client {

    @Test
    public void test() {
        // 用户初始状态为普通用户
        User user = new User();
        // 输出：享受折扣是VIP专享功能
        user.shopping();

        // 用户购买 VIP 会员，状态改变
        user.purchaseVIP();
        // 输出：享受折扣
        user.shopping();

        // VIP 会员过期，变成普通用户，状态改变
        user.expire();
        // 输出：享受折扣是VIP专享功能
        user.shopping();
    }
}

可以看到，用户状态改变后，行为也随着改变了，这就是状态模式定义的由来，它的优点是：将与特定状态相关的行为封装到一个状态对象中，使用多态代替if-else或者switch-case状态判断，缺点是必然导致类增加，这也是多态不可避免的缺点。