Java設計模式之狀態模式

state的定義：不一樣的狀態，不一樣的行爲；或者說，每一個狀態有着相應的行爲。

什麼時候使用狀態模式

state模式在實際使用中比較多，適合狀態的切換。由於咱們常常會使用ifelse語句進行狀態切換，若是針對狀態的這樣判斷切換反覆出現，咱們就要聯想到是否能夠採起state模式了。

不僅是根據狀態，也有根據屬性。若是某個對象的屬性不一樣，對象的行爲就不同，這點在數據庫系統中出現頻率比較高，咱們常常會在一個數據標的尾部，加上property屬性含義的字段，用以標識記錄中一些特殊性質的記錄，這種屬性的改變又是隨時可能發生的，就有可能要使用state模式。

在實際使用中，相似開關同樣的狀態切換時不少的，但有時並非那麼明顯，取決於你的經驗和對系統的理解深度。

這裏要闡述的是「開關切換狀態」和「通常的狀態判斷」是有一些區別的，「通常的狀態判斷」也是有ifelse結構。

if (which==1) state="hello";
　else if (which==2) state="hi";
　else if (which==3) state="bye";

這是一個「通常的狀態判斷」，state值的不一樣是根據which變量來決定的，which和state沒有關係。若是改爲：

if (state.euqals("bye")) state="hello";
　else if (state.euqals("hello")) state="hi";
　else if (state.euqals("hi")) state="bye";

這就是「開關切換狀態」，好像一個旋轉開關，這種狀態改變就可使用state模式了。

若是單純有上面一組狀態切換，也不必定須要使用state模式，由於state模式會創建不少子類，複雜化，可是若是又發生另一個行爲：將上面的切換方向反過來切換，或者須要任意切換，就須要state了。

請看下例：

public class Context{
　　private Color state=null;
　　public void push(){
　　　　//若是當前red狀態 就切換到blue
　　　　if (state==Color.red) state=Color.blue;
　　　　//若是當前blue狀態 就切換到green
　　　　else if (state==Color.blue) state=Color.green;
　　　　//若是當前black狀態 就切換到red
　　　　else if (state==Color.black) state=Color.red;
　　　　//若是當前green狀態 就切換到black
　　　　else if (state==Color.green) state=Color.black;
　　　　Sample sample=new Sample(state);
　　　　sample.operate();
　　}
　　public void pull(){
　　　　//與push狀態切換正好相反
　　　　if (state==Color.green) state=Color.blue;
　　　　else if (state==Color.black) state=Color.green;
　　　　else if (state==Color.blue) state=Color.red;
　　　　else if (state==Color.red) state=Color.black;
　　　　Sample2 sample2=new Sample2(state);
　　　　sample2.operate();
　　}
}

在上例中，咱們有兩個動做push推和pull拉，這兩個開關動做，改變了context顏色，至此，咱們就須要使用state模式優化它。

另外注意，上例state的變化只是簡單的顏色賦值，這個具體行爲是很簡單的，state適合巨大的具體行爲，所以在就本例實際使用中也不必定非要使用state模式，這會增長子類的數目，簡單的變複雜。

例如：銀行帳戶，常常會在open狀態和close狀態間轉換。

例如：經典的TcpConnection，Tcp的狀態有建立、偵聽、關閉三個，而且反覆切換，其建立、偵聽、關閉的具體行爲不是簡單一兩句就能完成的，適合使用state模式。

例如：信箱pop帳號，會有四種狀態，start HaveUsername Authorized quit，每一個狀態對應的行爲應該是比較大的，適合使用State。

例如：在工具箱挑選不一樣工具，能夠當作在不一樣工具中切換，適合使用State。如 具體繪圖程序，用戶能夠選擇不一樣工具繪製方框 直線 曲線，這種狀態切換可使用State。

如何使用狀態模式

state須要兩種類型實體參與：

1.state manager狀態管理器，就是開關，如上面例子的context實際就是一個state manager，在state manager中有對狀態的切換動做。

2.用抽象類或接口實現的父類，不一樣狀態就是繼承這個父類的不一樣子類。

第一步，首先創建一個父類：

public abstract class State{
　　public abstract void handlepush(Context c);
　　public abstract void handlepull(Context c);
　　public abstract void getcolor();
}

父類中的方法要對應state manager中的開關行爲，在state manager中 本例就是Context中，有兩個開關動做push推和pull拉.那麼在狀態父類中就要有具體處理這兩個動做：handlepush() handlepull()；同時還須要一個獲取push或pull結果的方法getcolor()。

下面是具體子類的實現：

public class BlueState extends State{
　public void handlepush(Context c){
　　//根據push方法"若是是blue狀態的切換到green" ;
　　c.setState(new GreenState());
　}
　public void handlepull(Context c){
　　 //根據pull方法"若是是blue狀態的切換到red" ;
　　c.setState(new RedState());
　}
　public abstract void getcolor(){ return (Color.blue)}
}

一樣，其餘狀態的子類實現如blue同樣。

第二步，要從新改寫State manager 也就是本例的Context：

public class Context{
　private Sate state=null; //咱們將原來的 Color state 改爲了新建的State state;
　//setState是用來改變state的狀態 使用setState實現狀態的切換
　pulic void setState(State state){
　　　　this.state=state;
　}
　public void push(){
　　//狀態的切換的細節部分,在本例中是顏色的變化,已經封裝在子類的handlepush中實現,這裏無需關心
　　state.handlepush(this);
　　//由於sample要使用state中的一個切換結果,使用getColor()
　　Sample sample=new Sample(state.getColor());
　　sample.operate();
　}
　public void pull(){
　　state.handlepull(this);
　　Sample2 sample2=new Sample2(state.getColor());
　　sample2.operate();
　}
}

至此，咱們也就實現了State的refactorying過程。

以上只是至關簡單的一個實例，在實際應用中，handlepush或handelpull的處理是複雜的。