状态模式——HeadFirst设计模式学习笔记

状态模式：允许对象在内部状态改变时改变它的行为，对象看起来好像修改了它的类

——将状态封装成独立的类，将动作委托给当前状态对象，所以行为会随着内部状态的变化而变化

状态转换图：为每一个状态创建一个实现一组相同操作接口的对象，实体对象包含所有状态并有一个当前状态接口的引用

特点：

• 允许一个对象基于不用的状态有不同的行为
• 把变化的东西取出来，局部化每个状态的行为，每个状态的行为局部化到自己的类中，遵守“封装变化”原则，减少了繁琐的if语句，满足“对修改关闭，对扩展开放”原则，便于阅读与理解
• 所有的状态实现共同的state接口，state接口可以作为抽象类，减少代码冗余，默认实现可以作为不支持操作
• 实体对象包含它的每一个状态，当前状态总是这些状态之一，当动作被调用时，它会把动作委派给当前的状态完成

注意：

• 状态的转换可以在Context中实现（状态转换是固定的），亦可在具体的状态类中实现（状态转化是动态的，状态类之间产生了依赖）
• 客户不可以直接改变Context中的状态
• 状态可以被共享
• 明确主机的行为与主机的状态的之间的关系，主机的某种状态的操作可以操作主机的行为。例：

状态模式vs策略模式： 

• 均允许对象通过组合和委托拥有不同的行为或算法
• 状态模式的的当前状态游走于对象的状态集合之间，状态的改变是有方案的，客户不了解状态变化的方式；策略模式客户主动指定状态中的哪一个

举例：

实现糖果自动贩卖机过程，状态转换图如上 

状态接口及SoldState实现：

 1 public interface State {
 2    public void insertQuarter();   // 投入25分钱
 3    public void ejectQuarter();    // 拒绝25分钱
 4    public void turnCrank();       // 转动曲柄
 5    public void dispense();        // 发放糖果
 6 }
 7
 8
 9 public class SoldState implements State{
10
11     GumballMachine gumballMachine;
12     public SoldState(GumballMachine gumballMachine) {
13         this.gumballMachine = gumballMachine;
14     }
15     // 投入25分钱
16     public void insertQuarter() {
17         System.out.println("Please wait, we‘re already giving you a gumball");
18     }
19     // 拒绝25分钱
20     public void ejectQuarter() {
21         System.out.println("Sorry,you have already turn crank");
22     }
23     // 转动曲柄
24     public void turnCrank() {
25         System.out.println("trun twice ,doesn‘t give you anthor gamball!");
26     }
27     // 发放糖果
28     public void dispense() {
29         gumballMachine.releaseBall();
30         if(gumballMachine.getCount()>0){
31             gumballMachine.setState(gumballMachine.getNoQuarterState());
32         } else {
33             System.out.println("Opps,out of gamball!");
34             gumballMachine.setState(gumballMachine.getSoldOutState());
35         }
36     }
37 } 

自动贩卖机实现：

 1 public class GumballMachine {
 2     //状态实例
 3     State soldOutState;
 4     State noQuarterState;
 5     State hasQuarterState;
 6     State soldState;
 7     State winnerState;
 8
 9     // 实例变量state，初始化为糖果售罄状态
10     State state = soldOutState;
11     // 记录机器内装有糖果的数目，开始机器是没有装糖果的
12     int count=0;
13     // 构造器取得糖果的初始数目并把它放在一个实例变量count中
14     public GumballMachine(int numberGumballs) {
15         // 每种状态都创建一个状态实例
16         soldOutState=new SoldOutState(this);
17         noQuarterState=new NoQuarterState(this);
18         hasQuarterState=new HasQuarterState(this);
19         soldState=new SoldState(this);
20         winnerState = new WinnerState(this);
21
22         this.count = numberGumballs;
23         // 若超过0颗糖果，就将状态设置为NoQuarterState
24         if(numberGumballs > 0) {
25             state = noQuarterState;
26         }
27     }
28     // 取得机器内的糖果数目
29     public int getCount() {
30         return count;
31     }
32     // 取得糖果售罄状态
33    // ……
34
35     // 投入25分钱
36     public void insertQuarter(){
37         state.insertQuarter();
38     }
39     // 拒绝25分钱
40     public void ejectQuarter(){
41         state.ejectQuarter();
42     }
43     // 转动曲柄
44     public void turnCrank(){
45         state.turnCrank();
46         state.dispense();
47     }
48     // 设置状态
49     public void setState(State state){
50         this.state=state;
51     }
52     // 糖果滚出来一个
53     public void releaseBall(){
54         System.out.println("A gumball comes rolling out of the solt...");
55         if(count!=0){
56             count--;
57         }
58     }
59 }