状态模式

本文主要内容

• 状态模式简介
• 状态模式实例
• 总结

1、状态模式简介

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

状态模式的一般使用场景：

• 一个对象的行为取决于它的状态，并且必须在运行时根据它的状态改变它的行为
• 代码中包含大量与状态有关的条件语句，如有很多if else

从第2条来看，状态模式与策略模式类似，但它和策略模式是不一样的，状态模式的所有状态，肯定是有切换的，不同状态不同的行为，遇到不同的环境状态会变化。它的内含偏向于，不同状态下不同的处理逻辑。而策略模式，偏向于同样的功能不同的实现。

状态模式UML图

2、状态模式实例

我们以电视遥控器为例。遥控器可以调台，并且调节音量。但电视只有在开机的状态下才能实现上述功能，关机的时候按钮无效。那么我们应该怎么去抽象这个状态类呢？

使用状态模式时，非常重要的一点是分清楚哪里是不同状态下能做的操作？哪些是切换状态的因素。遥控器这个例子中，开关机显示是切换状态的因素，调台和调音量显示是不同状态下的操作。

当我们在定义状态接口时，一定不能把导致状态切换的因素也写到状态接口中，否则会很别扭。这么一分析，状态接口可以这么写：

public interface TvState {

public void nextChannel();
public void preChannel();
public void turnUp();
public void turnDown();
}

开机状态实现：

public class PowerOnState implements TvState{

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

@Override
public void preChannel() {
    System.out.println("上一个频道");
}

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

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

}

关机状态什么都不能做，所以这些函数都是空函数：

public class PowerOffState implements TvState{

@Override
public void nextChannel() {
}

@Override
public void preChannel() {
}

@Override
public void turnUp() {
}

@Override
public void turnDown() {
}
}

定义一个开关机的接口：

public interface PowerController {

public void powerOn();
public void powerOff();
}

遥控器：

public class TvController implements PowerController{

TvState mState;

public void setState(TvState tvState){
    mState = tvState;
}

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

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

public void nextChannel() {
    mState.nextChannel();
}

public void preChannel() {
    mState.preChannel();
}

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

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

public static void main(String[] args) {
    TvController controller = new TvController();
    controller.powerOn();
    controller.nextChannel();
    controller.turnDown();
    controller.powerOff();
    controller.turnUp();
}
}

3、总结

示例比较简单，最重要是理解状态模式。尤其是状态模式接口的定义，为啥不把开关机这个方法也写到状态接口当中来呢？因为如果开关机也在状态接口中，那怎么来切换状态呢？导致状态切换的原因一定要放在外面。另外就是认真体会下状态模式和策略模式之间的差异了。策略模式侧面的是不同算法，而状态模式侧重的是不同状态。