状态模式（行为型）

  在很多种情况下，一个对象的行为取决于一个或多个动态变化的属性，这些属性称为状态。例如水，液态时可以流动，气态时可以扩散，结冰时成了固态，这时既不能流动也不能扩散。例如使用键盘输入字符，当Caps Lock开启时，处于大写状态，这时输入的是大写字母，当Caps Lock关闭时，输入的是小写字母。例如用手机打电话，有信号并且话费充足时，才可以打电话，当没信号或者是处于欠费状态，就无法打电话了。
  上面的例子都很接近于生活，浅显易懂。如果要对上面的这些逻辑进行编码实现，其实用if…else就可以，但当涉及的状态和行为很多时，这一大坨的代码就会变得很繁杂，维护起来很费力，也不利于扩展，当有新的状态时，就要对原来的代码进行比较大的改动，这时我们就需要考虑使用状态模式来让我们的代码变得更优雅，便于维护，便于扩展。
定义：允许一个对象在其内部状态改变时改变他的行为。
结构：

• Context：环境角色，定义客户端需要的接口，并且负责具体状态的切换
• State：抽象状态角色，为接口或者抽象类，负责对状态定义，并且封装环境角色以实现状态切换。
• ConcreteState：具体的状态角色，有两个职责：本状态的行为（本状态下要做的事情，以及本状态如何过渡到其他状态）管理和趋向状态处理；

适用场景：

• 行为随状态改变而改变，行为受状态约束的情况下
• 条件、分支判断语句的替代者：在程序中大量使用switch或者if判断语句导致程序结构不清晰，逻辑混乱，使用状态模式可以很好地避免这一问题，通过扩展子类实现条件的判断处理

UML：

下面就是状态模式的代码实现，这里以手机在有无话费状态下打电话为例子：
Context:本例中即为Class Phone

public class Phone {    private State hasPhoneCharge;    private State phoneArrears;    private State nowState;    //初始状态，该手机还剩下1块钱话费    private int phoneBill=1;    public State getHasPhoneCharge() {        return hasPhoneCharge;    }    public Phone setHasPhoneCharge(State hasPhoneCharge) {        this.hasPhoneCharge = hasPhoneCharge;        return this;    }    public State getPhoneArrears() {        return phoneArrears;    }    public Phone setPhoneArrears(State phoneArrears) {        this.phoneArrears = phoneArrears;        return this;    }    public State getNowState() {        return nowState;    }    public Phone setNowState(State nowState) {        this.nowState = nowState;        return this;    }    public int getPhoneBill() {        return phoneBill;    }    public Phone setPhoneBill(int phoneBill) {        this.phoneBill = phoneBill;        return this;    }    public void call(){        nowState.call();    }    public void payPhoneBill(int bill){        nowState.payPhoneBill(bill);    }}

State：

public interface State {    void call();    void payPhoneBill(int bill);}

ConcreteState：

public class PhoneArrears implements State{    Phone phone;    public PhoneArrears(Phone phone){        this.phone = phone;    }    @Override    public void call() {        System.out.println("您的手机已停机，无法拨打电话");    }    @Override    public void payPhoneBill(int bill) {        phone.setPhoneBill(phone.getPhoneBill()+bill);        System.out.println("成功充值"+bill+"元，目前话费余额"+phone.getPhoneBill());        if(phone.getPhoneBill()>0){            phone.setNowState(phone.getHasPhoneCharge());        }    }}public class HasPhoneCharge implements State{    Phone phone;    public HasPhoneCharge(Phone phone){        this.phone = phone;    }    @Override    public void call() {        System.out.println("通话成功，扣除一元话费");        phone.setPhoneBill(phone.getPhoneBill()-1);        if(phone.getPhoneBill()<=0){            System.out.println("您的手机因话费不足已停机，请充值");            phone.setNowState(phone.getPhoneArrears());        }    }    @Override    public void payPhoneBill(int bill) {        phone.setPhoneBill(phone.getPhoneBill()+bill);        System.out.println("成功充值"+bill+"元，目前话费余额"+phone.getPhoneBill());    }}

Test：运行一下看下打印出的是什么！

public class Test {    public static void main(String[] args) {        Phone phone = new Phone();        //这里不是错误，想偷懒就弄成链式调用了        phone.setHasPhoneCharge(new HasPhoneCharge(phone))             .setPhoneArrears(new PhoneArrears(phone))             .setNowState(phone.getHasPhoneCharge());        phone.call();        phone.call();        phone.payPhoneBill(10);        phone.call();    }}

总结：通过上面的代码我们可以看到，使用状态模式有效的避免被了过多的switch和if判断语句，降低了程序的复杂性，并且提高了可维护性。这样做程序的封装性也显得非常好，状态变换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变换。状态模式有一个缺点就是子类太多（这也是大多数设计模式的共同缺点），如果一个事物有很多个状态使用状态模式就会有很多子类，尽管如此，也好过于去看一大坨的if…else语句，至少在逻辑上可以一目了然。

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参考：https://github.com/nivance/DPModel/tree/master/src/dp/com/company/state
   https://segmentfault.com/a/1190000003818435
   http://dreamrunner.org/blog/2014/05/04/%E6%B5%85%E8%B0%88%E8%AE%BE%E8%AE%A1%E6%A8%A1%E5%BC%8F13/