状态模式State（对象行为型）

解决问题

随着增加新的状态或者修改一个状体（if else(或switch case)语句的增多或者修改）可能会引起很大的修改，而程序的可读性，扩展性也会变得很弱。维护也会很麻烦。那么我就考虑只修改自身状态的模式。

方案

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。

一个对象的行为取决于一个或多个动态变化的属性 ，这样的属性叫做 状态 ，这样的对象叫做 有状态的 ( stateful ) 对象 ，这样的对象状态是从事先定义好的一系列值中取出的。当一个这样的对象与外部事件产生互动时，其内部状态就会改变，从而使得系统的行为也随之发生变化。

结构

• 环境类（Context）: 定义客户感兴趣的接口。维护一个ConcreteState子类的实例，这个实例定义当前状态。
• 抽象状态类（State）: 定义一个接口以封装与Context的一个特定状态相关的行为。
• 具体状态类（ConcreteState）: 每一子类实现一个与Context的一个状态相关的行为。

适用性

• 一个对象的行为取决于它的状态
• 代码中包含大量与对象状态有关的条件语句: 一个操作中含有庞大的多分支的条件（ if else(或switch case)语句，且这些分支依赖于该对象的状态。

优缺点

优点

• 它将与特定状态相关的行为局部化，并且将不同状态的行为分割开来,将每一个状态转换和动作封装到一个类中，就把着眼点从执行状态提高到整个对象的状态。

• 它使得状态转换显式化,为不同的状态引入独立的对象使得转换变得更加明确。

• State对象可被共享,各Context对象可以共享一个State对象。当状态以这种方式被共享时, 它们必然是没有内部状态, 只有行为的轻量级对象。

缺点

• 状态模式的使用必然会增加系统类和对象的个数。
• 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。

经典案例

电梯模型

abstract class LiftState {    
    //定义一个环境角色，也就是封装状态的变化引起的功能变化
    protected Context context;

    public void setContext(Context _context) {
        this.context = _context;
    }

    //电梯开门动作
    public abstract void open();

    //电梯关门动作
    public abstract void close();

    //电梯运行动作
    public abstract void run();

    //电梯停止动作
    public abstract void stop();
}

class OpenningState{
     //开启当然可以关闭了，我就想测试一下电梯门开关功能
    @Override
    public void open() {
        System.out.println("电梯门开启...");
    }

    @Override
    public void close() {//虽然可以关门，但这个动作不归我执行
        //状态修改
        super.context.setLiftState(Context.closeingState);
        //动作委托为CloseState来执行，也就是委托给了ClosingState子类执行这个动作
        super.context.getLiftState().close();
    }

    //电梯门不能开着就跑，这里什么也不做
    @Override
    public void run() {
        //do nothing
    }

    //开门状态已经是停止的了
    @Override
    public void stop() {
        //do nothing
    }
}

class CloseingState{
    @Override
    public void open() {
        super.context.setLiftState(Context.openningState);
        super.context.getLiftState().open();
    }

    @Override
    public void close() {
        System.out.println("电梯门关闭...");
    }

    //电梯门不能开着就跑，这里什么也不做
    @Override
    public void run() {
        //do nothing
    }

    //开门状态已经是停止的了
    @Override
    public void stop() {
        //do nothing
    }
}
// 省略运行与停止实现类.

class Context{
    //定义出所有的电梯状态
    public final static OpenningState openningState = new OpenningState();//开门状态，这时候电梯只能关闭
    public final static ClosingState closeingState = new ClosingState();//关闭状态，这时候电梯可以运行、停止和开门
    public final static RunningState runningState = new RunningState();//运行状态，这时候电梯只能停止
    public final static StoppingState stoppingState = new StoppingState();//停止状态，这时候电梯可以开门、运行

    //定义一个当前电梯状态
    private Listate liftState;

    public Listate getLiftState() {
        return this.liftState;
    }

    public void setLiftState(Listate liftState) {
        //当前环境改变
        this.liftState = liftState;
        //把当前的环境通知到各个实现类中
        this.liftState.setContext(this);
    }

    public void open() {
        this.liftState.open();
    }

    public void close() {
        this.liftState.close();
    }

    public void run() {
        this.liftState.run();
    }

    public void stop() {
        this.liftState.stop();
    }

}

目前实现过