设计模式-状态模式

概述

游戏中会根据用户的充值额度，提供用户对应的VIP等级。不同VIP等级的用户就会得到不同的奖励，或者说有不同的特权。在这个例子中，VIP等级就是一种状态，而根据这个状态，用户就有不同的行为。

定义

当系统中的某个对象存在多个状态，这些状态之间可以进行转换，而且对象在不同状态下行为不相同时可以使用状态模式。

状态模式： 允许一个对象在其内部状态改变时改变它的行为。

状态模式结构

状态模式包含3种主要角色。

1. 环境类（Context）角色：也称为上下文，它定义了客户端需要的接口，内部维护一个当前状态，并负责具体状态的切换。
2. 抽象状态（State）角色：定义一个接口，用以封装环境对象中的特定状态所对应的行为，可以有一个或多个行为。
3. 具体状态（Concrete State）角色：实现抽象状态所对应的行为，并且在需要的情况下进行状态切换。

状态模式案例

1、创建环境类

public class Context {
    private State state;

    public Context(){
        state = null;
    }

    public void setState(State state){
        this.state = state;
    }

    public State getState(){
        return state;
    }
}

2、创建抽象状态类

public interface State {
    public void doAction(Context context);
}

3、创建具体状态类

public class StartState implements State {
    public void doAction(Context context) {
        System.out.println("Player is in start state");
        context.setState(this);
    }

    public String toString() {
        return "Start State";
    }
}

public class StopState implements State {
    public void doAction(Context context) {
        System.out.println("Player is in stop state");
        context.setState(this);
    }

    public String toString() {
        return "Stop State";
    }
}

4、案例实现

public class StatePatternDemo {

    public static void main(String[] args) {
        Context context = new Context();

        StartState startState = new StartState();
        startState.doAction(context);

        System.out.println(context.getState().toString());

        StopState stopState = new StopState();
        stopState.doAction(context);

        System.out.println(context.getState().toString());
    }

}

// 输出
Player is in start state
Start State
Player is in stop state
Stop State

状态模式优缺点

优点：

1. 封装了转换规则。

2. 枚举可能的状态，在枚举状态之前需要确定状态种类。

3. 将所有与某个状态有关的行为放到一个类中，并且可以方便地增加新的状态，只需要改变对象状态即可改变对象的行为。

4. 允许状态转换逻辑与状态对象合成一体，而不是某一个巨大的条件语句块。

5. 可以让多个环境对象共享一个状态对象，从而减少系统中对象的个数。

缺点：

1. 状态模式的使用必然会增加系统类和对象的个数。

2. 状态模式的结构与实现都较为复杂，如果使用不当将导致程序结构和代码的混乱。

3. 状态模式对"开闭原则"的支持并不太好，对于可以切换状态的状态模式，增加新的状态类需要修改那些负责状态转换的源代码，否则无法切换到新增状态，而且修改某个状态类的行为也需修改对应类的源代码。

状态模式适用环境

1. 对象的行为依赖于它的状态，状态的改变将导致行为的变化。
2. 在代码中包含大量与对象状态有关的条件语句，可以使用状态模式来优化。

参考

设计模式入门实践 (opens new window)

Java设计模式