设计模式整理(7) 状态模式

学习《Android 源码设计模式解析与实践》系列笔记

介绍

状态模式和策略模式都是行为型模式。
状态模式中的行为是由状态来决定的，不同的状态下有不同的行为。状态模式和策略模式的结构基本一样，但是它们的目的、本质是完全不一样的。
策略模式是封装一系列彼此独立、复杂多变、可替换的实现方式。状态模式是把对象的内在状态的变化封装到不同的状态对象里，状态变化时，其行为也随之改变。

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刻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条件语句。

结构

状态模式 UML 图

• Context ： 环境类，维护了一个 State 子类实例，这个实例定义了对象的当前状态及行为。
• State ： 抽象状态类。
• ConcreteStatteA/B ： 具体状态类，实现了具体状态下的行为。

实现

比如说电视在开机和关机的两个状态下的遥控器不同行为。
开机状态：遥控器可以控制上一个频道、下一个频道、提高音量、调低音量、关机。
关机状态：遥控器只可以控制开机，其它的都只是闪红灯提示未开机。

/**
 * 电视状态抽象类
 */
public abstract class TvState {

    public abstract void nextChannel();
    public abstract void prevChannel();
    public abstract void turnUp();
    public abstract void turnDown();

}

/**
 * 关机状态，此时只有开机功能时有效
 */
public class PowerOffState extends TvState {
    @Override
    public void nextChannel() {
        System.out.println("闪红灯提示未开机");
    }

    @Override
    public void prevChannel() {
        System.out.println("闪红灯提示未开机");
    }

    @Override
    public void turnUp() {
        System.out.println("闪红灯提示未开机");
    }

    @Override
    public void turnDown() {
        System.out.println("闪红灯提示未开机");
    }
}

/**
 * 开机状态，可以触发 上一个频道、下一个频道、提高音量、调低音量
 */
public class PowerOnState extends TvState {
    @Override
    public void nextChannel() {
        System.out.println("下一个频道");
    }

    @Override
    public void prevChannel() {
        System.out.println("上一个频道");
    }

    @Override
    public void turnUp() {
        System.out.println("调高音量");
    }

    @Override
    public void turnDown() {
        System.out.println("调低音量");
    }
}

**
 * 电视遥控器，相当于 Context 角色
 */
public class TvController {

    private TvState mTvState;

    public void setTvState(TvState tvState) {
        mTvState = tvState;
    }

    public void powerOff() {
        mTvState = new PowerOffState();
        System.out.println("关机啦");
    }

    public void powerOn() {
        mTvState = new PowerOnState();
        System.out.println("开机啦");
    }

    public void nextChannel() {
        mTvState.nextChannel();
    }

    public void prevChannel() {
        mTvState.prevChannel();
    }

    public void turnUp() {
        mTvState.turnUp();
    }

    public void turnDown() {
        mTvState.turnDown();
    }

}

public class Client {

    public static void main(String args[]) {
        TvController tvController = new TvController();
        tvController.powerOn();
        tvController.nextChannel();
        tvController.turnUp();
        tvController.powerOff();
        tvController.nextChannel();
    }

}

开机啦
下一个频道
调高音量
关机啦
闪红灯提示未开机

总结

优点：
状态模式将所有与一个特定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族，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:
状态模式的使用必然会增加系统类和对象的个数。

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