设计模式学习笔记——状态模式

状态模式

状态模式，当一个对象的内在状态改变时允许改变其行为，这个对象像是改变了其类。

结构图

代码实现

抽象状态类，定义一个接口以封装与Context的一个特定状态相关的行为。

/** * 抽象状态类 * @author xukai * 2016年3月21日 下午10:44:50 */public abstract class State {public abstract void handle(Context context);}

具体状态，每一个子类实现一个与context的一个状态相关的行为。

/** * 具体状态 * @author xukai * 2016年3月21日 下午10:47:00 */public class ConcreteStateA extends State {@Overridepublic void handle(Context context) {context.setState(new ConcreteStateB());}}

/** * 具体状态 * @author xukai * 2016年3月21日 下午10:47:08 */public class ConcreteStateB extends State {@Overridepublic void handle(Context context) {context.setState(new ConcreteStateA());}}

Context类，维护一个ConcreteState子类的实例，即当前的状态。

/** *  * @author xukai 2016年3月21日 下午10:45:56 */public class Context {private State state;public Context(State state) {this.state = state;}public State getState() {return state;}public void setState(State state) {this.state = state;System.out.println("当前状态：" + state.getClass().getSimpleName());}public void request() {state.handle(this);}}

客户端：

public class Client {public static void main(String[] args) {Context context = new Context(new ConcreteStateA());context.request();context.request();context.request();context.request();context.request();}}

控制台：

当前状态：ConcreteStateB当前状态：ConcreteStateA当前状态：ConcreteStateB当前状态：ConcreteStateA当前状态：ConcreteStateB

可以看到两种状态的切换。

demo

问题：解决一天的工作状态切换。

结构图：

代码实现

抽象状态类：

/** * 抽象工作状态 * @author xukai * 2016年3月21日 下午11:01:12 */public abstract class WorkState {public abstract void writeProgram(Work work);}

具体状态类：上午状态类

/** * 上午状态类 * @author xukai * 2016年3月21日 下午11:04:24 */public class ForenoonState extends WorkState {@Overridepublic void writeProgram(Work work) {if(work.getTime() < 12){System.out.println("当前时间：" + work.getTime() + "点，上午工作，精神百倍");}else{work.setState(new NoonState());work.writeProgram();}}}

中午状态类：

/** * 中午状态类 * @author xukai * 2016年3月21日 下午11:29:16 */public class NoonState extends WorkState {@Overridepublic void writeProgram(Work work) {if(work.getTime() < 13){System.out.println("当前时间：" + work.getTime() + "点，饿了，午饭；犯困，午休");}else{work.setState(new AftenoonState());work.writeProgram();}}}

下午状态类：

/** * 下午状态类 * @author xukai * 2016年3月21日 下午11:29:26 */public class AftenoonState extends WorkState {@Overridepublic void writeProgram(Work work) {if(work.getTime() < 17){System.out.println("当前时间：" + work.getTime() + "点，下午状态还不错，继续努力");} else {work.setState(new EveningState());work.writeProgram();}}}

晚上状态类：

/** * 晚上状态类 * @author xukai * 2016年3月21日 下午11:09:51 */public class EveningState extends WorkState {@Overridepublic void writeProgram(Work work) {if(work.isFinish()){work.setState(new RestState());work.writeProgram();}else{if(work.getTime() < 21){System.out.println("当前时间：" + work.getTime() + "点，加班，很累");}else{work.setState(new SleepingState());work.writeProgram();}}}}

修改状态类：

/** * 休息状态类 * @author xukai * 2016年3月21日 下午11:30:09 */public class SleepingState extends WorkState {@Overridepublic void writeProgram(Work work) {System.out.println("当前时间：" + work.getTime() + "点，睡着了");}}

工作类：

/** * 工作类 * @author xukai * 2016年3月21日 下午11:33:30 */public class Work {// 工作状态public WorkState state;// 当前时间private double time;// 是否完成工作private boolean finish = false;public Work() { state = new ForenoonState();}public double getTime() {return time;}public void setTime(double time) {this.time = time;}public void setState(WorkState state) {this.state = state;}public boolean isFinish() {return finish;}public void setFinish(boolean finish) {this.finish = finish;}public void writeProgram() {state.writeProgram(this);}}

客户端测试：

public class Client {public static void main(String[] args) {Work project = new Work();project.setTime(9);project.writeProgram();project.setTime(10);project.writeProgram();project.setTime(12);project.writeProgram();project.setTime(13);project.writeProgram();project.setTime(14);project.writeProgram();project.setTime(17);project.writeProgram();project.setFinish(false);project.setTime(19);project.writeProgram();project.setTime(22);project.writeProgram();}}

输出结果：

当前时间：9.0点，上午工作，精神百倍当前时间：10.0点，上午工作，精神百倍当前时间：12.0点，饿了，午饭；犯困，午休当前时间：13.0点，下午状态还不错，继续努力当前时间：14.0点，下午状态还不错，继续努力当前时间：17.0点，加班，很累当前时间：19.0点，加班，很累当前时间：22.0点，睡着了

通过测试可以看出状态模式消除了庞大的条件分支。

当需要使所有员工都下班的时候，可以在AfternoonState中修改为下班状态类。

/** * 下班状态类 * @author xukai * 2016年3月21日 下午11:30:54 */public class RestState extends WorkState {@Overridepublic void writeProgram(Work work) {System.out.println("当前时间：" + work.getTime() + "下班回家了");}}

使用环境

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

总结

状态模式通过把各种状态转移逻辑分布到State的子类之间，