【设计模式】19.行为型模式-状态(State)

一、描述

　　允许一个对象在其内部状态发生改变时改变其行为能力。对象的行为依赖于它的状态，并且可以根据它的状态改变而改变它的相关行为。每个状态通过持有Contetxt的引用，来实现状态转移。

　　一个对象的状态改变了，那么他的操作也会随之改变。

　　角色：

　　1.使用环境角色（Context）：根据不同的状态在相同方法下作出不同行为的类。

　　2.抽象状态类（AbstractState）：定义一个接口以封装与使用环境角色的一个特定状态相关的行为。

　　3.具体状态类（State）：实现抽象状态类的方法

　　类图：

　　

 

 二、优点

　　1.结构清晰，状态模式将与特定状态相关的行为局部化到一个状态中，并且将不同状态的行为分割开来，满足“单一职责原则”

　　2.将状态转换显示化，减少对象间的相互依赖。将不同的状态引入独立的对象中会使得状态转换变得更加明确，且减少对象间的相互依赖。

　　3.状态类职责明确，有利于程序的扩展。通过定义新的子类很容易地增加新的状态和转换。

三、缺点

　　1.状态模式的使用必然会增加系统的类与对象的个数

　　2.状态模式的结构与实现都较为复杂，如果使用不当会导致结构和代码的混乱。

　　3.状态模式对开闭原则的支持并不好，对于可以切换状态的状态模式，增加新的状态类需要修改哪些负责状态转换的源码，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要修改对应类的源码

四、适用场景

　　根据定义可知，一个对象 , 存在多个状态 , 状态可以相互转换 ; 不同状态下 , 行为不同 。比如，电梯运行时，电梯门关闭。电梯停止时，电梯门打开；早中晚吃饭，只有到了饭点（休息状态），才离开工位去吃饭，在工作状态下，则需要在工位办公。

五、示例

　　以“电梯运行时，电梯门关闭。电梯停止时，电梯门打开”为例。

　　状态图：                                                                

 

 　　1.抽象状态类

 

public abstract class AbstractElevatorState {
    public abstract void doResponse();
}

 

　　2.准备运行状态

public class ReadyState  extends AbstractElevatorState {
    @Override
    public void doResponse() {
        System.out.println("电梯准备运行，关闭电梯门");
    }
}

　　3.运行状态

public class RunningState extends AbstractElevatorState {
    @Override
    public void doResponse() {
        System.out.println("电梯正在运行，不能打开电梯门");
    }
}

　　4.停止状态

public class StopState extends AbstractElevatorState {
    @Override
    public void doResponse() {
        System.out.println("电梯停止运行,打开电梯门");
    }
}

　　5.电梯类

public class Elevator {
    private AbstractElevatorState abstractElevatorState;

    public void setElevatorState(AbstractElevatorState abstractElevatorState) {
        this.abstractElevatorState = abstractElevatorState;
    }

    public void doAction() {
        abstractElevatorState.doResponse();
    }
}

　　6.测试代码

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        Elevator elevator = new Elevator();

        ReadyState readyState = new ReadyState();
        elevator.setElevatorState(readyState);
        elevator.doAction();

        RunningState runningState = new RunningState();
        elevator.setElevatorState(runningState);
        elevator.doAction();

        StopState stopState = new StopState();
        elevator.setElevatorState(stopState);
        elevator.doAction();
    }
}

　　运行效果：