大话设计模式九：状态模式_private istate currentstate;

一.模式定义

对象行为型模式。

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，对象看起来似乎修改了它的类。
State Pattern: Allow an object to alter its behavior when its internal state changes. The object will appear to change its class. 

 

二.模式要素

Context: 环境类
State: 抽象状态类
ConcreteState: 具体状态类

 

三.举例说明

我们举一个工作者每天工作状态的例子。想象一下有个紧急项目要上线，领导要求你一天24小时都不间断地工作，那你的状态可能是下面这样。

早晨状态（9:00-12:00）：早晨工作效率很高

下午状态（12:00-18:00）：下午有点瞌睡

晚上状态（18:00-21:00）：晚上效率较高

垂死挣扎状态（21:00-9:00）：还加班，感觉身体被掏空

 

随着时间的变化，工作者的工作状态也发生着改变。那怎么用代码表示这样他的场景呢，状态模式来帮忙。

UML图如下所示：

 

四.模式实例

Worker.java

package state;
 
public class Worker {
    private IState currentState;
    private int time;
 
    public Worker() {
        currentState = new MorningState();
    }
 
    public void setCurrentState(IState currentState) {
        this.currentState = currentState;
    }
 
    public int getTime() {
        return time;
    }
 
    public void setTime(int time) {
        this.time = time;
    }
 
    public void showState() {
        currentState.showWorkState(this);
    }
}

 

IState.java

package state;
 
public interface IState {
    public void showWorkState(Worker worker);
}

 

MorningState.java

package state;
 
public class MorningState implements IState {
    @Override
    public void showWorkState(Worker worker) {
        int time = worker.getTime();
        if (time >= 9 && time < 12) {
            System.out.println("早晨工作效率很高");
        } else {
            worker.setCurrentState(new AfternoonState());
            worker.showState();
        }
    }
}

 

AfternoonState.java

package state;
 
public class AfternoonState implements IState {
    @Override
    public void showWorkState(Worker worker) {
        int time = worker.getTime();
        if(time >= 12 && time < 18) {
            System.out.println("下午有点瞌睡");
        } else {
            worker.setCurrentState(new NightState());
            worker.showState();
        }
    }
}

 

NightState.java

package state;
 
public class NightState implements IState {
    @Override
    public void showWorkState(Worker worker) {
        int time = worker.getTime();
        if (time >= 18 && time < 21) {
            System.out.println("晚上效率较高");
        } else {
            worker.setCurrentState(new DyingState());
            worker.showState();
        }
    }
}

 

DyingState.java

package state;
 
public class DyingState implements IState {
    @Override
    public void showWorkState(Worker worker) {
        System.out.println("还加班,感觉身体被掏空");
    }
}

 

Main.java

package state;
 
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Worker worker = new Worker();
 
        worker.setTime(10);
        worker.showState();
 
        worker.setTime(13);
        worker.showState();
 
        worker.setTime(19);
        worker.showState();
 
        worker.setTime(23);
        worker.showState();
    }
}

 

运行结果：

 

五.总结

1.状态模式的优点

（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。

2.状态模式的缺点

（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。

3.状态模式的适用场景

（1）对象的行为依赖于它的状态（属性）并且可以根据它的状态改变而改变它的相关行为。
（2）代码中包含大量与对象状态有关的条件语句，这些条件语句的出现，会导致代码的可维护性和灵活性变差，不能方便地增加和删除状态，使客户类与类库之间的耦合增强。在这些条件语句中包含了对象的行为，而且这些条件对应于对象的各种状态。