状态模式

状态模式中的行为是由状态决定的，不同的状态下有不同的行为。状态模式和策略模式的结构几乎完全一样，但它们的目的、本质却完全不一样。状态模式的行为是平行、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通的状态对象里，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，行为也随之改变。

定义

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。

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语句。

UML类图

• Context：环境类。定义客户感兴趣的接口，维护一个State子类的实例，这个实例定义了当前对象的状态
• State：抽象状态。定义一个或者一组接口，表示该状态下的行为
• ConcreteState：具体状态类。每一个具体的状态类实现抽象State中定义的接口，从而达到不同状态下的不同行为。

状态模式的简单实现

下面以电视遥控器为例演示一下状态模式的实现：
开机状态下可以切换频道、调节音量，关机状态下不可以。

/** * 电视状态接口，定义了电视操作的函数 */public interface TvState {    public void nextChannel();    public void prevChannel();    public void turnUp();    public 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() {        System.out.println("nextChannel");    }    @Override    public void prevChannel() {        System.out.println("prevChannel");    }    @Override    public void turnUp() {        System.out.println("turnUp");    }    @Override    public void turnDown() {        System.out.println("turnDown");    }}/** * 电源操作接口 */public interface PowerController {    public void powerOn();    public void powerOff();}/** * 电视遥控器，类似于经典状态模式中的Context */public class TvController implements PowerController {    TvState mTvState;    public void setmTvState(TvState mTvState) {        this.mTvState = mTvState;    }    @Override    public void powerOn() {        setmTvState(new PowerOnState());        System.out.println("PowerOn!");    }    @Override    public void powerOff() {        setmTvState(new PowerOffState());        System.out.println("PowerOff!");    }    public void nextChannel(){        mTvState.nextChannel();    }    public void prevChannel(){        mTvState.prevChannel();    }    public void turnUp(){        mTvState.turnUp();    }    public void turnDown(){        mTvState.turnDown();    }}/** * 客户端调用代码 */public class Client {    public static void main(String[] args){        TvController tvController = new TvController();        tvController.powerOn();        tvController.nextChannel();        tvController.turnUp();        tvController.powerOff();        tvController.turnDown();    }}

运行结果:

PowerOn!
nextChannel
turnUp
PowerOff!

优缺点

State模式将所有与一个特定的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组，在避免代码膨胀的同时也保证了可扩展性和可维护性。

缺点是状态模式的使用必然会增加系统类和对象的个数。