設計模式之狀態模式

設計模式是經驗總結，是學習軟體設計的有效方法，因此，了解和理解現有的設計模式，是提高軟體設計的有效途徑之一，這裡將介紹相關的設計模式，並通過示例了理解其用法。

狀態模式允許物件在內部狀態改變時改變它的行為，物件看起來好像修改了它的類。

狀態模式屬於行為型模式。

意圖：允許物件在內部狀態發生改變時改變它的行為，物件看起來好像修改了它的類。

主要解決：物件的行為依賴於它的狀態（屬性），並且可以根據它的狀態改變而改變它的相關行為。

何時使用：**中包含大量與物件狀態有關的條件語句。

如何解決：將各種具體的狀態類抽象出來。

關鍵**：通常命令模式的介面中只有乙個方法。而狀態模式的介面中有乙個或者多個方法。而且，狀態模式的實現類的方法，一般返回值，或者是改變例項變數的值。也就是說，狀態模式一般和物件的狀態有關。實現類的方法有不同的功能，覆蓋介面中的方法。狀態模式和命令模式一樣，也可以用於消除 if…else 等條件選擇語句。

應用例項：1、打籃球的時候運動員可以有正常狀態、不正常狀態和超常狀態。 2、曾侯乙編鐘中，「鍾是抽象介面」，「鐘a」等是具體狀態，「曾侯乙編鐘」是具體環境（context）。

優點：1、封裝了轉換規則。 2、列舉可能的狀態，在列舉狀態之前需要確定狀態種類。 3、將所有與某個狀態有關的行為放到乙個類中，並且可以方便地增加新的狀態，只需要改變物件狀態即可改變物件的行為。 4、允許狀態轉換邏輯與狀態物件合成一體，而不是某乙個巨大的條件語句塊。 5、可以讓多個環境物件共享乙個狀態物件，從而減少系統中物件的個數。

缺點：1、狀態模式的使用必然會增加系統類和物件的個數。 2、狀態模式的結構與實現都較為複雜，如果使用不當將導致程式結構和**的混亂。 3、狀態模式對"開閉原則"的支援並不太好，對於可以切換狀態的狀態模式，增加新的狀態類需要修改那些負責狀態轉換的源**，否則無法切換到新增狀態，而且修改某個狀態類的行為也需修改對應類的源**。

使用場景：1、行為隨狀態改變而改變的場景。 2、條件、分支語句的代替者。

注意事項：在行為受狀態約束的時候使用狀態模式，而且狀態不超過 5 個。

這裡以報警系統為例來說明狀態模式。如果報警裝置處於正常工作狀態並發現有人，就會發出警報聲；如果處於非工作狀態（正常工作時間），就不應該發出警報聲。狀態圖如下所示：

這裡有兩個狀態，兩個狀態可以互相切換，乙個狀態下識別有人將發出警報聲，乙個狀態下什麼都不做。系統初始狀態為非工作狀態。

下面就來看看其狀態介面，**如下：

package cn.lut.curiezhang.designpattern.state;
//報警裝置狀態介面
public
inte***ce
ialarmdevicestatus

有了介面，來實現報警裝置處於工作狀態，識別有人將發出警報聲，**如下：

package cn.lut.curiezhang.designpattern.state;
public
class
alarmdeviceactivation
implements
ialarmdevicestatus
}

類似地，非工作狀態的**如下：

package cn.lut.curiezhang.designpattern.state;
public
class
alarmdeviceinactivation
implements
ialarmdevicestatus
}

有了狀態類，建立情境——報警系統來實現狀態的轉換，**如下：

package cn.lut.curiezhang.designpattern.state;
public
class
alarmsystem
public
void
activate()
public
void
inactivate()
public
void
detectedperson()
private
void
changestatus
(ialarmdevicestatus status)
}

現在就可以進行報警系統的測試了，**如下：

package cn.lut.curiezhang.designpattern.state;
/** * client
* */
public
class
client
}

**執行結果如下圖所示：

**實現就是這樣的，下面來看看上面設計模式的基本結構，通過類圖了解其基本構成，如下圖所示：

了解了其基本結構，就需要搞清楚這些類是怎麼樣來完成互動的，也就是這些物件之間是如何協作的？就通過順序圖來了解其工作過程，如下圖所示：

請注意其互動過程。

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