介绍
状态模式中的行为是由状态来决定的，不同的状态有不同的行为。状态模式和策略模式的结构几乎一样，但它们的目的、本质完全不一样。状态模式的行为是平行的、不可替换的，策略模式的行为是彼此独立、可相互替换的。
用一句话来表述，状态模式把对象的行为包装在不同的状态对象里，每一个状态对象都有一个共同的抽象状态基类。状态模式的意图是让一个对象在其内部状态改变的时候，其行为也随之改变。
使用场景
- 一个对象的行为取决于它的状态，并且它必须在运行时根据状态改变它的行为。
- 代码中包含大量与对象状态有关的条件语句，例如，一个操作中含有庞大的多分支语句（if-else 或 switch-case），且这些分支依赖于该对象的状态。
简单示例
需求：电视遥控器的操作。电视遥控器，含有开机、关机、下一频道、上一频道、调高音量、调低音量这几个功能。
第一版实现：
public class TvController {
//开机状态
private static final int POWER_ON = 1;
//关机状态
private static final int POWER_OFF = 2;
private int mState = POWER_OFF;
public void powerOn() {
if (mState == POWER_OFF) {
mState = POWER_ON;
System.out.println("开机啦");
}
}
public void powerOff() {
if (mState == POWER_ON) {
mState = POWER_OFF;
System.out.println("关机啦");
}
}
public void nextChannel() {
if (mState == POWER_ON) {
System.out.println("下一频道");
} else {
System.out.println("两个红灯提示没有开机");
}
}
public void preChannel() {
if (mState == POWER_ON) {
System.out.println("上一频道");
} else {
System.out.println("两个红灯提示没有开机");
}
}
public void turnUp() {
if (mState == POWER_ON) {
System.out.println("调高音量");
} else {
System.out.println("两个红灯提示没有开机");
}
}
public void turnDown() {
if (mState == POWER_ON) {
System.out.println("调低音量");
} else {
System.out.println("两个红灯提示没有开机");
}
}
}
上面各个操作都需要判断有没有开机，出现大量if-else语句，代码重复、操作较为混乱。如果新增几个状态，哪个这种情况会变得更为严重，代码的可维护性变差。
下面是状态模式的实现：
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电视状态接口，定义了电视操作的函数
public interface TvState { void nextChannel(); void preChannel(); void turnUp(); void turnDown(); } -
关机状态，此时只有开机功能时有效的
public class PowerOffState implements TvState { @Override public void nextChannel() { } @Override public void preChannel() { } @Override public void turnUp() { } @Override public void turnDown() { } } -
开机状态，此时再触发开机功能不做任何操作
public class PowerOnState implements TvState { @Override public void nextChannel() { System.out.println("下一频道"); } @Override public void preChannel() { System.out.println("上一频道"); } @Override public void turnUp() { System.out.println("调高音量"); } @Override public void turnDown() { System.out.println("调低音量"); } } -
电源操作接口
public interface PowerController { void powerOn(); void powerOff(); } -
电视遥控器，类似于经典状态模式中的Context
public class TvController implements PowerController { private TvState mTvState; public void setTvState(TvState tvState) { mTvState = tvState; } @Override public void powerOn() { setTvState(new PowerOnState()); System.out.println("开机啦"); } @Override public void powerOff() { setTvState(new PowerOffState()); System.out.println("关机啦"); } public void nextChannel() { mTvState.nextChannel(); } public void preChannel() { mTvState.preChannel(); } public void turnUp() { mTvState.turnUp(); } public void turnDown() { mTvState.turnDown(); } } -
客户端调用
public class Client { public static void main(String[] args) { TvController tvController = new TvController(); //设置开机状态 tvController.powerOn(); //下一频道 tvController.nextChannel(); //调高音量 tvController.turnUp(); //设置关机状态 tvController.powerOff(); //调高音量 tvController.turnUp(); } } -
输入结果
开机啦 下一频道 调高音量 关机啦
上面代码中，抽象了一个TvState接口，两个实现类，开机状态（PowerOnState）和关机状态（PowerOffState）。开机状态下只有开机功能是无效的；而在关机状态下，只有开机功能是可用的，其他功能都不会生效。
Android源码中的实现
WiFi 状态管理。
状态模式实战
需求：登录系统。例如，用户的默认状态为未登录状态，在 MainActivity 界面点击转发时会先跳转到登录页面，登录成功回到 MainActivity，此时再转发就能实现真正的转发功能。
-
用户状态
public interface UserState { /** * 转发 */ void forward(Context context); /** * 评论 */ void comment(Context context); } -
已登录状态
public class LoginState implements UserState { @Override public void forward(Context context) { Toast.makeText(context, "转发微博", Toast.LENGTH_SHORT).show(); } @Override public void comment(Context context) { Toast.makeText(context, "评论微博", Toast.LENGTH_SHORT).show(); } } -
注销状态，即未登录状态
public class LogoutState implements UserState { @Override public void forward(Context context) { gotoLoginActivity(context); } @Override public void comment(Context context) { gotoLoginActivity(context); } private void gotoLoginActivity(Context context) { Intent intent = new Intent(context, LoginActivity.class); context.startActivity(intent); } } -
用户接口和状态管理类
public class LoginContext { //用户状态，默认为未登录状态 UserState mState = new LogoutState(); //单例 static LoginContext sLoginContext = new LoginContext(); private LoginContext() { } public static LoginContext getLoginContext() { return sLoginContext; } public void setState(UserState state) { mState = state; } //转发 public void forward(Context context) { mState.forward(context); } //评论 public void comment(Context context) { mState.comment(context); } } -
主界面
public class MainActivity extends AppCompatActivity implements View.OnClickListener { @Override protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) { super.onCreate(savedInstanceState); setContentView(R.layout.activity_main); initListener(); } private void initListener() { findViewById(R.id.btn_forward).setOnClickListener(this); findViewById(R.id.btn_logout).setOnClickListener(this); } @Override public void onClick(View v) { switch (v.getId()) { case R.id.btn_forward: //调用LoginContext的转发函数 LoginContext.getLoginContext().forward(this); break; case R.id.btn_logout: //设置为注销状态 LoginContext.getLoginContext().setState(new LogoutState()); Toast.makeText(this, "注销成功", Toast.LENGTH_SHORT).show(); break; } } } -
登录Activity
public class LoginActivity extends AppCompatActivity implements View.OnClickListener { private EditText mUsername; private EditText mPassword; @Override protected void onCreate(@Nullable Bundle savedInstanceState) { super.onCreate(savedInstanceState); setContentView(R.layout.activity_login); initView(); findViewById(R.id.login).setOnClickListener(this); } private void initView() { mUsername = findViewById(R.id.username); mPassword = findViewById(R.id.password); } @Override public void onClick(View v) { String username = mUsername.getText().toString().trim(); String password = mPassword.getText().toString().trim(); if ("123".equals(username) && "123".equals(password)) { //登录成功后修改为已登录状态 LoginContext.getLoginContext().setState(new LoginState()); Toast.makeText(this, "登录成功", Toast.LENGTH_SHORT).show(); finish(); } else { Toast.makeText(this, "账号或密码错误", Toast.LENGTH_SHORT).show(); } } }
总结
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优点
状态模式将所有与一个特定状态相关的行为都放入一个状态对象中，它提供了一个更好的方法来组织与特定状态相关的代码，将繁琐的状态判断转换成结构清晰的状态类族，在避免代码膨胀的同时也保证了可扩展性与可维护性。
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缺点
必然会增加系统类和对象的个数。
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