状态设计模式20
一、定义
官方定义：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，(State Pattern)是设计模式的一种，属于行为模式。
我的理解：当一个对象具有多种状态的时候，将这些状态抽取出来。每一种状态对应的是一种行为，执行相关的行为会导致状态的改变。比如订单的“未支付状态”，它执行“支付动作”后，订单的状态转变为了“已支付状态”。将这些状态抽取出来，独立成为类，好处是将状态的转变转移到了“状态类”中，避免了客户端调用环境中大量的if-else判断状态的语句。
推荐经典文章：Java设计模式——状态模式（STATE PATTERN）
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2018年12月07日新增：重构——以多态取代条件表达式（状态模式）
状态设计模式是有一定难度的设计模式，当初在学习那个电梯例子的时候，还无法掌握状态设计模式的精髓。现在在学习《重构 改善既有代码的设计》这本书的时候，再次学习了状态设计模式。
实际问题就是，一种事物，或者说一种对象，例如员工，职位情况非常复杂。员工可能升职，可能调换部门，所以他的薪资计算方式就有一定的灵活性与难度。如果强行使用策略设计模式，或者说使用switch case 语句来用薪资工厂，选择合适的计算公式，都无法消除选择此员工的薪资计算公式所编写的条件表达式，例如switch语句、if - then - else 语句。
状态设计模式的精髓就是：当前对象持有抽象状态类型引用，将不同的状态设计为子类。为当前对象设置好相应的状态后，可将当前对象的相关功能方法委托给状态子类对象去做。例如，员工的职位类型有非常多种，那么就创建一个员工职位类型的抽象对象，并让员工类持有这个抽象职位类型的引用，再为这个抽象职位类型创建设值方法。接着，为抽象职位类型创建子类，并实现相关计算薪资的办法。最后，在员工对象中，将计算薪资的方法委托给接收到的职位状态类型对象。
二、优缺点
1.避免了过多的switch-case 或者 if-else语句。
2.符合开闭原则和单一职责原则。每个状态都是一个子类，要修改的话，只要修改某个子类。
缺点是
1.如果状态过多，会导致状态子类数量过多，系统复杂性变高。
三、经典代码 第一个例子
一种状态对应的是一种行为。
package test;
//电梯
public class Lift {
//开门状态常量
public static final OpeningState OPENING_STATE = new OpeningState();
//关门状态常量
public static final CloseState CLOSE_STATE = new CloseState();
//运行状态常量
public static final RunningState RUNNING_STATE = new RunningState();
//停止状态常量
public static final StoppingState STOPPING_STATE = new StoppingState();
//当前电梯的状态的引用
private LiftState liftState;
public LiftState getLiftState() {
return liftState;
}
//在设置当前状态的时候，要指明这个状态是哪个电梯的状态。
//当然，就是当前这个电梯对象
public void setLiftState(LiftState liftState) {
/**
* 电梯Lift 中 维护了当前的 电梯状态
* 具体的电梯状态要指明：当前的状态 ，你是“哪个电梯”的状态
* “哪个电梯”这里的话，就是当前的这个电梯对象
*/
liftState.setLift(this);
this.liftState = liftState;
}
//电梯的行为，它对应的是一种状态，比如开门状态，那么电梯就是在开门中
public void open(){
this.liftState.open();
}
public void close(){
this.liftState.close();
}
//电梯的行为，它对应的是一种状态，比如运行状态，那么电梯就是在运行中
public void run(){
this.liftState.run();
}
public void stop(){
this.liftState.stop();
}
public static void main(String[] args) {
Lift lift = new Lift();
lift.setLiftState(CLOSE_STATE);
lift.open();
lift.close();
lift.run();
lift.open();
}
}
package test;
//抽象电梯状态
public abstract class LiftState {
protected Lift lift;//当前这个状态，它是哪个电梯的状态？因此维护了电梯的引用
public abstract void open();
public abstract void close();
public abstract void run();
public abstract void stop();
public Lift getLift() {
return lift;
}
public void setLift(Lift lift) {
this.lift = lift;
}
}package test;
//开门状态
public class OpeningState extends LiftState{
public void open() {
System.out.println("正在开门");
}
//关门的行为会导致电梯的状态转为关闭状态，关闭状态又对应的是 关闭的具体动作
public void close() {
super.lift.setLiftState(Lift.CLOSE_STATE);
super.lift.getLiftState().close();
}
public void run() {
// TODO Auto-generated method stub
}
public void stop() {
// TODO Auto-generated method stub
}
}
package test;
public class CloseState extends LiftState{
public void open() {
super.lift.setLiftState(Lift.OPENING_STATE);
super.lift.getLiftState().open();
}
public void close() {
System.out.println("正在关门");
}
public void run() {
super.lift.setLiftState(Lift.RUNNING_STATE);
super.lift.getLiftState().run();
}
public void stop() {
// TODO Auto-generated method stub
}
}
package test;
public class RunningState extends LiftState{
public void open() {
// TODO Auto-generated method stub
}
public void close() {
// TODO Auto-generated method stub
}
public void run() {
System.out.println("正在运行");
}
public void stop() {
super.lift.setLiftState(Lift.STOPPING_STATE);
super.lift.getLiftState().stop();
}
}
package test;
public class StoppingState extends LiftState{
public void open() {
super.lift.setLiftState(Lift.OPENING_STATE);
super.lift.getLiftState().open();
}
public void close() {
super.lift.setLiftState(Lift.CLOSE_STATE);
super.lift.getLiftState().close();
}
public void run() {
super.lift.setLiftState(Lift.OPENING_STATE);
super.lift.getLiftState().open();
}
public void stop() {
System.out.println("正在停止");
}
}
四、与策略模式的区别
状态模式中的不同的状态，它们会在执行另外不同的状态对应的行为的时候，状态会有切换，因此各种状态之间存在联系。
策略模式是根据相关的条件进行判断，从而选择相关的策略，不同策略之间没有联系。
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