设计模式之状态模式

状态模式的原理其实很简单：核心一个对象的行为取决于它的状态。也就是说如果一个对象的状态发生了变化，那么该对象的行为也要发生相应的改变。

虽然上面一句话说出了状态模式的核心所在，在这里还是要简单的分析下，算是加深理解！

按照上图以及面向对象的思维，状态模式设计到两种对象： 1、状态持有者对象(StateHolder)或者其他资料上所说的Context，本文为了方便说明也就沿袭Context这个惯例。 2、状态对象(States),一个状态持有者若干个状态。

然后就是定制状态切换的规则了，当然这个因需求而异，比如有的状态是在状态持有者内部自己切换的，是状态持有者主动进行状态切换以便进行下一个状态的操作。有的状态是由外部改变的，Context被动的接受状态的改变而进行相应的处理。网上各种介绍该模式的博文都是举一个简单的例子，本文也不免俗，就举个例子吧。

比如QQ，具有在线、离线、离开等状态，QQ在不同的状态会处理不同逻辑，比如在线状态下可以qq.sendMessage(),离线状态下提示登陆qq.goLogin()，离开状态下会给对方一个提醒qq.sendAlert()等。在这里QQ就是状态持有者，也就是状态模式中的Context对象。

非状态模式下的实现：

如果用非状态模式来处理的话，可能会有如下两种的代码的实现：

  private int state = 0;

    public void execute() {
        if (state == 0) {//离线状态
            goLogin();
        } else if (state == 1) {//在线状态
            sendMsg();
        } else if (state == 2) {//离开状态
            sendAlert();
        }
    }

    public void switchState(int newState) {
        state = newState;
    }

上面这种代码可扩展性不强，如果在增加许多状态的话，势必充斥着大量的if else 逻辑，随着状态的增多execute方法的代码量积聚增加。

状态模式实现的例子

设计一个QQState接口：

public interface QQState {
    void doAction(QQ qq);
}

实现离线、在线、离开状态的类：

//离线状态
public class OfflineState implements QQState {
    @Override
    public void doAction(QQ qq) {
        qq.goLogin();
    }
}

//在线状态
public class OnLineState implements QQState {
    @Override
    public void doAction(QQ qq) {
        qq.sendMsg();
    }
}

//离开状态
public class LeaveState implements QQState {
    @Override
    public void doAction(QQ qq) {
        qq.sendAlert();
    }
}

实现原理很简单，比如如果是离线状态，则qq这个状态持有者调用qq.goLoin()进行登陆操作。现在是时候看看状态持有者对象QQ的具体实现了：

public class QQ {
    //持有一个状态
    private QQState qqState;

    public QQ() {
        //初始化为离线状态
        qqState = new OfflineState();
    }

    public void switchState(QQState newState) {
        this.qqState = newState;
    }

    public void execeute() {
        qqState.doAction(this);
    }

    //在线状态下发送消息
    protected void sendMsg() {
        System.out.println("美女你好？");
    }

    //向对方发出消息
    protected void sendAlert() {
        System.out.println("我现在不在电脑旁");
    }

    //去登陆
    protected void goLogin() {
       System.out.println("已离线，请重新登陆");
    }
｝

QQ 对象持有一个状态类的引用，且提供了switchState来切换状态信息。客户端代码如下：

 public static void main(String args[]) {
        QQ qq = new QQ();
        qq.execeute();
        System.out.println("--------------");
        //切换成线上状态
        qq.switchState(new OnLineState());
        qq.execeute();
        System.out.println("-------------");
        //切换成离开状态
        qq.switchState(new LeaveState());
        qq.execeute();
    }

运行效果如下：

 已离线，请重新登陆
-----------------------------
美女你好？
-----------------------------
我现在不在电脑旁

此时execute方法仅一行qqState.doAction(this)就可以搞定。当然了，如果状态多的话，也会创建大量的状态类，是的对象激增，这也是状态模式的缺点之一。

与观察者模式的不同： 状态模式当状态发生改变时，响应变化的是状态持有者本身，而观察者模式则是被观察者自身发生改变时，通知不同的观察者对执行相应的改变。也就是说状态模式是外部或者内部的状态影响自身，而观察者模式则是影响别人（Observer）

至于与策略模式的区别，请参考博主的《设计模式之策略模式》 到此为止，状态模式讲解完毕，如果不当之处欢迎批评指正。