设计模式学习笔记——状态模式

定义：

当一个对象内在的状态改变时，允许其改变行为，这个对象看起来像是改变了其类。

状态模式不太好理解，我现在还没有完全理解，这个模式给我的第一印象就是比较乱，给我的感觉好像是两个类互相依赖，①调用②的方法，②调用①的方法，弄的好乱，所以这个状态模式就不用通用类图去描述了，那样会不知所云，还是举一个实际的例子来理解吧。

这个例子是书本上的一个例子，是针对足球队比赛时，根据比分的领先还是落后，来调整其阵型，从而进入相应的状态，其示意图如下：

                                       

其对应的类图如下：

                                                                                  图2  足球对的状态模式类图

解释：可以注意到FootballTeam这个类维护了一个ScoreState对象，表示FootballTeam这个类维护当前的一个状态，通过其中的changeState()方法来切换维护的状态，而改变阵型的方法changeLineUp()这个方法是足球队的行为，它只是调用当前维护状态中的changeLineUp()方法，因为具体的实现是在状态类中取实现的。而在状态类中，也有一个changeState()方法，这个行为的作用是调用FootballTeam中的changeState()方法，来改变FootballTeam所维护的状态。

所以要理解这个交叉的类图，关键要抓住两点：

1、changeLineUp()方法在状态类中实现，而在FootballTeam类中调用；

2、changeState()方法在FootballTeam类中实现，而在状态类中调用；

状态模式有什么好处呢？为什么要这样做呢？

状态模式的本质是将条件语句的各个分支封装起来，从而实现了状态逻辑与动作的分离。当分支很多时，这种模式会给代码的维护带来很大的便利。比如说要增加一个状态，采用分支的话，就要涉及到多个分支的更改。而用状态模式，只需要增加一个新的状态实现类，在这个类中定义这个状态可以切换到哪些状态，这个状态下可以有什么行为，就可以了。当要修改一个状态，只需要修改这个状态类就可以了。

状态模式的封装性非常好，状态变化放置到类的内部来实现，外部的调用不用知道类内部如何实现状态和行为的切换。

上面例子的源代码如下：

public abstract class ScoreState {public abstract void changeLineUp(FootballTeam footballTeam, String score);//这个方法是所有的子类都共有的方法，所以提取到了父类中进行实现protected void changeState(FootballTeam footballTeam, ScoreState state){footballTeam.changeState(state);}}

/* * 平局状态，有两种可能切换的状态： * 1、对手先进球，比分落后，这时调整阵型，状态进入比分落后状态 * 2、己方先进球，比分领先，这时调整阵型，状态进入比分领先状态 */public class DrawState extends ScoreState {@Overridepublic void changeLineUp(FootballTeam footballTeam, String score) {//比分落后if(score=="lag"){ScoreState lagState=new LagState();super.changeState(footballTeam,lagState);System.out.println("比分落后，阵型调整为3-4-3");}else if(score=="ahead"){ScoreState aheadState=new AheadState();super.changeState(footballTeam, aheadState);System.out.println("比分领先，阵型调整为5-4-1");}}}

/* * 比分落后，只有一种可能切换的状态：己方进球扳平比分，比分持平，调整阵型，状态进入持平状态 */public class LagState extends ScoreState {@Overridepublic void changeLineUp(FootballTeam footballTeam, String score) {if(score=="draw"){ScoreState drawState=new DrawState();super.changeState(footballTeam, drawState);System.out.println("比分持平，阵型调整为4-4-2");}}}

/* * 比分领先，只有一种可能切换的状态：对手进球扳平比分，比分持平，调整阵型，状态进入持平状态 */public class AheadState extends ScoreState {@Overridepublic void changeLineUp(FootballTeam footballTeam, String score) {if(score=="draw"){ScoreState drawState=new DrawState();super.changeState(footballTeam, drawState);System.out.println("比分持平，阵型调整为4-4-2");}}}

public class Client {public static void main(String[] args) {String score=null;//定义一个球队，初始状态为持平状态ScoreState drawState=new DrawState();FootballTeam footballTeam=new FootballTeam(drawState);//比分落后score="lag";footballTeam.changeLineUp(score);//扳平比分score="draw";footballTeam.changeLineUp(score);//比分领先score="ahead";footballTeam.changeLineUp(score);}}