Java设计模式（十二）—— 状态模式

        状态模式定义如下：允许一个对象在其内部状态改变时改变它的行为，使对象看起来似乎修改了它的类。

适合状态模式的情景如下：

• 对象的行为依赖于它的状态，并且它必须在运行时根据状态改变它的行为。
• 需要编写大量的条件分支语句来决定一个操作的行为，而且这些条件恰好表示对象的一种状态。

一、问题的提出

        生活中有一类事物，有N种状态，在每种状态下均有不同的特征。在一定的条件下，状态间可以相互转化。例如水有固液气三态。

二、状态模式

事物有N个状态，且维护状态变化。从这句话得出重要结论：

• 状态类有共同的父接口，N个不同的状态实现类
• 事物类中包含状态类父接口成员变量声明，用以反映语义：事物有N个状态
• 事物类中一定有方法选择分支，判断事物当前处于何种状态 

状态模式必须完成下面内容的编制：

• State：状态接口，封装特定状态所对应的行为
• ConcreteState：具体实现状态处理的类
• Context：事物类，也称上下文类，通常用来定义多态状态接口 ，同时维护一个来具体处理当前状态的实例对象。

 （1）定义状态抽象接口IState

public interface IState {public void goState();
}

（2）定义状态实现类

public class ConcreteStateA implements IState{@Overridepublic void goState() {System.out.println("这是状态A");}
}public class ConcreteStateB implements IState{@Overridepublic void goState() {System.out.println("这是状态B");}
}

（3）定义状态上下文维护类

public class Context {private IState state;public void setState(IState state) {this.state = state;}public void manage() {state.goState();}
}

三、实例

以水的状态为例：

（1）定义水状态抽象接口

public interface IWaterState {void handle();
}

（2）定义三个状态实现类

public class LiquidState implements IWaterState {@Overridepublic void handle() {System.out.println("水处于液态");}
}public class SolidState implements IWaterState {@Overridepublic void handle() {System.out.println("水处于固态");}
}public class GasState implements IWaterState {@Overridepublic void handle() {System.out.println("水处于气态");}
}

（3）定义上下文类

// 定义上下文类
public class Water {private IWaterState state;public void setState(IWaterState state) {this.state = state;}public void handle() {state.handle();}
}

（4）测试

public class Test {public static void main(String[] args) {Water water = new Water();// 将水的初始状态设置为液态water.setState(new LiquidState());water.handle();// 将水的状态设置为固态water.setState(new SolidState());water.handle();// 将水的状态设置为气态water.setState(new GasState());water.handle();}
}

结果：

水处于液态
水处于固态
水处于气态

在这个例子中，我们定义了一个状态接口（State），并实现了具体的状态类（LiquidState、SolidState和GasState）。在上下文类Water中，我们将状态设置为不同的值，然后调用handle方法来执行状态所对应的操作。