走穿java23种设计模式–22状态模式详解

状态模式又称为状态对象模式，该模式允许一个对象在其内部状态改变的时候改变行为。

一.状态模式的现实场景

现在电视上广告比电视剧的时间还长，很多人对此感到很无奈，只能傻傻地等待。而习大看电视从来不看广告，他是怎么做到的呢？原来，他是先挑出他喜欢的电视台，然后以其中一个为主，如果出现了广告就换台去看另一个电视台的节目，如果另一个电视台也有广告就看第三个电视台的节目。。。。。。这样的话他几乎就不用看广告了，而且他还能看到更多自己喜欢的节目。
在上面的这个场景中，习大看电视节目的时候经常换台，这其实是通过改变电视机的内部状态来达到不看广告，看不同的电视节目的效果，这类似于设计模式中的状态模式。

二.状态者模式（State Pattern）的定义

允许一个对象内在状态改变时改变行为，使得这个对象看起来像改变了类型。
状态改变的封装，状态的变更引起行为的变更，从外部看来就好像该对象对应的类发生改变一样。

三.状态模式的类图

四.状态模式的三个角色

1.抽象状态（State）角色

该角色用封装环境对象的一个特定的状态对应的行为。

2.具体状态（Concrete State）角色

该角色实现环境的某一个状态所对应的行为。

3.环境（Context）角色

该角色定义客户端需要的接口。并负责具体状态的切换。它会保留一个具体状态类的实例，该实例给出环境对象的现有状态。

五.状态模式的优缺点

状态模式中的优点

1.结构清晰

2.遵循设计原则

3.封装性非常好

状态模式的缺点

1.子类太多，不易管理

六.状态模式的使用场景

1.对象的行为依赖于他所在的状态，即行为随状态改变而改变的场景。

2.对象在某个方法中依赖于一重或多重条件分支语句，

此时可以使用状态模式将每一个分支语句都包装到一个单独的类中，使得这些条件分支语句能够以类的方式独立存在和演化，如此，维护这些独立的类就不会影响到系统的其他部分。

七.状态模式的示例

这里使用上面的现实场景做代码示例。

示例的类图

示例的代码

###1.抽象状态：频道Channel

 package p22_state;

/**
 * 抽象状态：频道
 */
public interface Channel {
    //播放频道中的节目
    void display();

}

###2.具体状态：CCTV1

 package p22_state;

/**
 * 具体状态角色CCTV1
 */
public class CCTV1 implements Channel {
    @Override
    public void display() {
        System.out.println("CCTV1 新闻联播");
    }
}

###3.具体状态：CCTV2

 package p22_state;

/**
 * 具体状态角色CCTV2
 */
public class CCTV2 implements Channel {
    @Override
    public void display() {
        System.out.println("CCTV2  财经半小时");
    }
}

###4.具体状态：CCTV3

package p22_state;

/**
 * 具体状态角色CCTV3
 */
public class CCTV3 implements Channel {
    @Override
    public void display() {
        System.out.println("CCTV3  星光大道");
    }
}

###5.环境角色：电视机TV

 package p22_state;

/**
 * 环境角色：电视机TV
 */
public class TV {
    //电视机可以看的频道（状态）
    private Channel CCTV1 = new CCTV1();
    private Channel CCTV2 = new CCTV2();
    private Channel CCTV3 = new CCTV3();

    //当前频道
    private Channel channel;

    //设置频道
    public void setChannel(Channel channel) {
        this.channel = channel;
    }

    //播放CCTV1频道
    public void disCCTV1() {
    setChannel(CCTV1);
    channel.display();;
    }

    //播放CCTV2频道
    public void disCCTV2() {
        setChannel(CCTV2);
        channel.display();;
    }

    //播放CCTV3频道
    public void disCCTV3() {
        setChannel(CCTV3);
        channel.display();;
    }

}

###6.测试类：TVDemo


package p22_state;

/**
 * Created by wenzhi on 2018/5/8.
 */
public class TVDemo {
    public static void main(String[] arg){
        TV tv=new TV();
        //看CCTV3
        tv.disCCTV3();
        System.out.println("进入广告时间，换台");
        tv.disCCTV2();
        System.out.println("进入广告时间，换台");
        tv.disCCTV1();
        System.out.println("估计CCTV3的广告已经播放完，换台");
        tv.disCCTV3();

    }

}