Java设计模式笔记之状态模式

不同的时间人会处于不同的状态中

放在程序的世界中就是不同的时间下做出判断来实现。

1.定义

状态模式（State）：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。

2.使用场景

状态模式主要解决的是当控制一个对象状态转换的条件表达式过于复杂时的情况。把状态的判断逻辑转移到表示不同状态的一系列类当中，可以把复杂的判断逻辑简化。

什么时候可以使用状态模式？

当一个对象的行为取决于它的状态，并且它必须在在运行时刻根据状态改变它的行为时，就可以考虑使用状态模式。

3.UML图

4.简单实例

电视遥控器为例来演示状态模式，电视有关机状态和开机状态。开机状态下可以有的操作有下一个频道，上一个频道，加音量和减音量等。

/** * version 1.0 * 电视遥控器，含有开机、关机、下一个频道、上一个频道、调高音量、调低音量这几个功能 */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(){        mState = POWER_ON;        if (mState == POWER_OFF){            Log.i("zsf","开机啦！");        }    }    public void powerOff(){        mState = POWER_OFF;        if (mState == POWER_ON){            Log.i("zsf","关机啦！");        }    }    public void nextChannel(){        if (mState == POWER_ON){            Log.i("zsf","下一个频道");        } else {            Log.i("zsf","两个红灯提示没有开机");        }    }    public void prevChannel(){        if (mState == POWER_ON){            Log.i("zsf","上一个频道");        } else {            Log.i("zsf","两个红灯提示没有开机");        }    }    public void turnUp(){        if (mState == POWER_ON){            Log.i("zsf","提高音量");        } else {            Log.i("zsf","两个红灯提示没有开机");        }    }    public void turnDown(){        if (mState == POWER_ON){            Log.i("zsf","减小音量");        } else {            Log.i("zsf","两个红灯提示没有开机");        }    }}

上面的版本1.0中我们可以看到很明显的存在很多的if-else语句，这些代码都是重复的，而且一旦我们的状态增多，功能增多，我们这个类就要增多很多的函数，那么维护这个类的代价也将随之增大。

改为使用状态模式，将这些状态用对象来代替，将这些行为封装到对象中去，使得在不同的状态下有不同的实现。下面是新的代码实现：

/** * 电视状态接口，定义了电视操作的函数 */public interface TvState {    void nextChannel();    void prevChannel();    void turnUp();    void turnDown();}

/** * 关机状态，此时只有开机功能是有效的 */public class PowerOffState implements TvState {    @Override    public void nextChannel() {    }    @Override    public void prevChannel() {    }    @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() {        Log.i("zsf","下一个频道");    }    @Override    public void prevChannel() {        Log.i("zsf","上一个频道");    }    @Override    public void turnUp() {        Log.i("zsf","增加音量");    }    @Override    public void turnDown() {        Log.i("zsf","减小音量");    }}

/** * 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 NewTvController implements PowerController {    TvState mTvState;    public void setTvState(TvState tvState){        this.mTvState = tvState;    }    @Override    public void powerOn() {        setTvState(new PowerOnState());        Log.i("zsf","开机啦");    }    @Override    public void powerOff() {        setTvState(new PowerOffState());        Log.i("zsf","关机啦");    }    public void nextChannel(){        mTvState.nextChannel();    }    public void prevChannel(){        mTvState.prevChannel();    }    public void turnUp(){        mTvState.turnUp();    }    public void turnDown(){        mTvState.turnDown();    }}

/** * 客户端代码 */public class ClientActivity extends Activity {    @Override    protected void onCreate(@Nullable Bundle savedInstanceState) {        super.onCreate(savedInstanceState);        setContentView(R.layout.activity_client);//只是新建了个布局文件，里面没有添加任何控件        NewTvController controller = new NewTvController();        //设置开机状态        controller.powerOn();        //下一个频道        controller.nextChannel();        //上一个频道        controller.prevChannel();        //调高音量        controller.turnUp();        //减小音量        controller.turnDown();        //设置关机状态        controller.powerOff();        //再调低音量（此时没有效果的）        controller.turnDown();    }}

Log日志

04-30 00:29:57.947 18055-18055/? I/zsf: 开机啦04-30 00:29:57.947 18055-18055/? I/zsf: 下一个频道04-30 00:29:57.948 18055-18055/? I/zsf: 上一个频道04-30 00:29:57.948 18055-18055/? I/zsf: 增加音量04-30 00:29:57.948 18055-18055/? I/zsf: 减小音量04-30 00:29:57.948 18055-18055/? I/zsf: 关机啦

我们可以看到下图中红色框内的Log消息没有打印出来

对比之前的一个class，我们需要的类或接口多了，但是代码的维护和可扩展性增强了。