Java设计模式——状态模式（State）

1979年在湖北出土的曾侯乙编钟，每一只钟都能发出不同的音。

用面向对象的语言来讲，编钟有能够动态变化的属性，也就是它所能发出的声音。编钟的这种属性叫做状态，而编钟被叫做有状态的对象。编钟所能发出的声音是由敲击的那一只钟决定，而钟的数目个每一只钟的状态是事先确定的。

很多情况下，一个对象的行为取决于一个或多个动态变化的属性，这样的属性叫做状态，这样的对象叫做有状态的对象。

状态模式的类图如下：

状态模式设计的角色有：

抽象状态角色（State）:定义一个接口，用以封装环境对象的一个特定的状态所对应的行为

具体状态角色(ConcreteState)：每一个具体状态类都实现了环境的一个状态所对应的行为。

环境角色（Context）：定义客户端所感兴趣的接口，并且保留一个具体状态类的实例。

从上图可以看出，环境类Context是所考察的类，而他的行为sampleOperation()是委派给类型为State的一个对象的。由于State本身是一个抽象类或接口，实际担当此任务的是具体的状态类，即：ConcreteState。上图只给出了一个具体的状态类，而实际情况中会有很多具体状态类。换言之，环境类Context的行为SampleOperation()是委派给某一个具体状态类的。

通过使用多态性原则，可以动态的改变环境类Context的属性State的内容，使其从从指向一个具体状态类变换到指向另一个具体的状态类，从而使环境类的行为sampleOperation()由不同的具体状态来执行。

环境角色的源码：

public class Context {
    private State state;

    public void sampleOperation(){
        state.sampleOperation();
    }

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

抽象状态接口：
public interface State {
    public void sampleOperation();
}
具体状态类：
public class ConcreteState implements State {
    public void sampleOperation() {
        // do something
    }
} 

什么情况下使用状态模式

1、一个对象的行为依赖于它所处的状态，对象的行为必须随着其状态的改变而改变

2、对象在某一个方法里依赖于一重或多重的条件转移语句，其中有大量的代码。状态模式把条件转移语句的每一个分支都包装到一个单独的类里。使得这些条件转移分支能够以类的方式独立存在和演化。维护这些独立的类也就不再影响到系统的其他部分。