狀態模式（State Pattern）

狀態模式，當一個物件的內在狀態改變時允許改變其行為，這個物件看起來就像是改變了其類。狀態模式主要解決的是當控制一個物件的狀態條件表示式過於複雜時的情況。如果一個物件狀態的判斷邏輯過於複雜，會不便於後期系統的維護以及不利於系統擴充套件。在狀態模式中，將狀態的判斷邏輯轉移到了表示不同狀態的一系列類中，這樣每一個類代表著一種狀態，每種狀態的處理功能邏輯單一化、專業化，這樣就大大簡化了判斷的處理邏輯，同時也增強了系統的可讀性，更利於系統維護和擴充套件。

介紹

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。
使用場景：
1. 一個物件的行為取決於它的狀態，並且它必須在執行時刻根據狀態改變其行為。
2. 一個操作中含有龐大的分支結構，並且這些分支決定於物件的狀態。
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一個類中，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行為。
4. 允許狀態轉換邏輯與狀態物件合成一體，而不是某一個巨大的條件語句塊。
5. 可以讓多個環境物件共享一個狀態物件，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. 狀態模式的結構和實現都較為複雜，如果使用不當講導致程式結構和程式碼的混亂。
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切換的原始碼，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原始碼。
注意事項：在行為受狀態約束的時候使用狀態模式，而且狀態一般不超過5個。

實現

在狀態模式的例項中，我們模擬一個文字檔案編輯和預覽的功能。編輯和預覽兩種狀態，分別對應不同的操作。

步驟 1

建立一個狀態介面。
IState.java

package com.mrcsj.test.study.state;


/**
 * 狀態介面
 * @author admin
 * @version 1.0
 * @created 19-十二月-2016 17:07:07
 */
public interface IState {

    /**
     * 新增
     * 
     * @param context
     */
    public void add(Context context);

    /**
     * 狀態轉換
     * 
     * @param context
     * @param mode
     */
    public void convertState(Context context, int mode);

    /**
     * 修改
     * 
     * @param context
     */
    public void modify(Context context);

    /**
     * 儲存
     * 
     * @param context
     */
    public void save(Context context);

    /**
     * 檢視
     * 
     * @param context
     */
    public void view(Context context);

}
 

步驟 2

建立一下上下文，用來切換當前編輯和預覽狀態。
Context.java

package com.mrcsj.test.study.state;


/**
 * 上下文環境，用來決定使用哪一種狀態
 * @author admin
 * @version 1.0
 * @created 19-十二月-2016 17:07:07
 */
public class Context {

    public static final int EDIT_MODE = 0;
    public static final int PREVIEW_MODE = 1;
    private IState state;

    public Context(){

    }

    public void finalize() throws Throwable {

    }
    /**
     * 
     * @param state
     */
    public void changeState(IState state){
        this.state = state;
    }

    /**
     * 改變狀態
     * 
     * @param mode
     */
    public void doWork(int mode){
        this.state.convertState(this, mode);
        this.state.add(this);
        this.state.save(this);
        this.state.modify(this);
        this.state.view(this);
    }
}//end Context

步驟 3

建立編輯和預覽兩種狀態實現類。
編輯
EditState.java

package com.mrcsj.test.study.state;


/**
 * @author admin
 * @version 1.0
 * @created 19-十二月-2016 17:07:07
 */
public class EditState implements IState {

    public EditState(){

    }

    public void finalize() throws Throwable {

    }
    /**
     * 新增
     * 
     * @param context
     */
    public void add(Context context){
        System.out.println("【編輯模式】。。。新增");
    }

    /**
     * 狀態轉換
     * 
     * @param context
     * @param mode
     */
    public void convertState(Context context, int mode){
        if(mode == Context.PREVIEW_MODE) {
            context.changeState(new PreviewState());
        }
    }

    /**
     * 修改
     * 
     * @param context
     */
    public void modify(Context context){
        System.out.println("【編輯模式】。。。修改");
    }

    /**
     * 儲存
     * 
     * @param context
     */
    public void save(Context context){
        System.out.println("【編輯模式】。。。儲存");
    }

    /**
     * 檢視
     * 
     * @param context
     */
    public void view(Context context){
        System.out.println("【編輯模式】。。。檢視");
    }
}//end EditState

預覽
PreviewState.java

package com.mrcsj.test.study.state;


/**
 * @author admin
 * @version 1.0
 * @created 19-十二月-2016 17:07:07
 */
public class PreviewState implements IState {

    public PreviewState(){

    }

    public void finalize() throws Throwable {

    }
    /**
     * 新增
     * 
     * @param context
     */
    public void add(Context context){
        System.out.println("【預覽模式】。。。無新增功能");
    }

    /**
     * 狀態轉換
     * 
     * @param context
     * @param mode
     */
    public void convertState(Context context, int mode){
        if(mode == Context.EDIT_MODE) {
            context.changeState(new EditState());
        }
    }

    /**
     * 修改
     * 
     * @param context
     */
    public void modify(Context context){
        System.out.println("【預覽模式】。。。無修改功能");
    }

    /**
     * 儲存
     * 
     * @param context
     */
    public void save(Context context){
        System.out.println("【預覽模式】。。。無儲存功能");
    }

    /**
     * 檢視
     * 
     * @param context
     */
    public void view(Context context){
        System.out.println("【預覽模式】。。。檢視");
    }
}//end PreviewState

步驟 4

建立客戶端，進行測試。
Client.java

package com.mrcsj.test.study.state;

import java.util.Random;

/**
 * 客戶端
 * @author admin
 * @version 1.0
 * @created 19-十二月-2016 17:07:06
 */
public class Client {

    public Client(){

    }

    public void finalize() throws Throwable {

    }

    public static void main(String[] args) {
        Context context = new Context();
        context.changeState(new EditState());
        Random r = new Random();
        for(int i = 0; i < 5; i ++) {
            int x = r.nextInt(2);
            System.out.println("當前模式：" + (x == 0 ? "編輯模式" : x == 1 ? "預覽模式" : ""));
            context.doWork(x);
        }
    }
}//end Client

步驟 5

驗證輸出。

當前模式：預覽模式
【預覽模式】。。。無新增功能
【預覽模式】。。。無儲存功能
【預覽模式】。。。無修改功能
【預覽模式】。。。檢視
當前模式：預覽模式
【預覽模式】。。。無新增功能
【預覽模式】。。。無儲存功能
【預覽模式】。。。無修改功能
【預覽模式】。。。檢視
當前模式：預覽模式
【預覽模式】。。。無新增功能
【預覽模式】。。。無儲存功能
【預覽模式】。。。無修改功能
【預覽模式】。。。檢視
當前模式：預覽模式
【預覽模式】。。。無新增功能
【預覽模式】。。。無儲存功能
【預覽模式】。。。無修改功能
【預覽模式】。。。檢視
當前模式：編輯模式
【編輯模式】。。。新增
【編輯模式】。。。儲存
【編輯模式】。。。修改
【編輯模式】。。。檢視