设计模式之状态模式（三分钟学会一个设计模式）
状态模式（State Pattern）的定义是这样的：
类的行为是基于它的状态改变的。
注意这里的状态不是狭义的指对象维护了一个“状态”字段，我们传入了不同的枚举值，对象整体的表现行为（对外方法）就改变了。
而是指内部的（任意）字段如果发生了变化，那么它的状态就变了，那么它对外的表现形式就变了。
它是面向对象的23种设计模式中的一种，属于行为模式的范围。
通常我们在解决不同状态下，对外方法的不同表现时，可以定义若干的枚举，然后写一大堆if、 elseif、 switch等选择命令来区分不同的状态，然后走不同的业务分支。
而状态模式是支持将这些分支业务抽离出一个独立类（状态类），我们通过传入不同的状态类，就可以动态的执行不同的业务方法。
整体的结构大概是这样的：
业务类维护了一个内部状态对象，这个状态对象支持由外部传入，切换为不同的状态对象。
而这些状态对象都统一实现了具体的方法，业务类内部在执行业务方法时，会调用这些状态对象中实现的方法。(防盗连接：本文首发自http://www.cnblogs.com/jilodream/ )这样在切换状态时，业务方法就会调用不同的状态对象的方法了。从面向对象的角度，实现了状态变化，类行为的同步变化。
来看一个具体的代码示例：
枚举类
1 packagecom.example.demo.learn.pattern.behavior.status;2 3 public enumTextStatusEnum {4 ONLY_READ,5 READ_WRITE,6 UNAVAILABLE;7 8 }
状态定义接口
1 packagecom.example.demo.learn.pattern.behavior.status;2 3 /** 4 * @discription5 */ 6 public interfaceTextState {7 TextStatusEnum getStatus();8 9 voidwrite(String content);10 11 voidclear();12 13 String read();14 15 voidsetContent(StringBuilder sb);16 }
只读状态
1 packagecom.example.demo.learn.pattern.behavior.status;2 3 importlombok.Data;4 importlombok.extern.slf4j.Slf4j;5 6 /** 7 * @discription8 */ 9 @Slf4j10 @Data11 public class OnlyReadState implementsTextState {12 private static final TextStatusEnum textStatus =TextStatusEnum.ONLY_READ;13 14 privateStringBuilder sb;15 16 @Override17 publicTextStatusEnum getStatus() {18 returntextStatus;19 }20 21 public voidwrite(String content) {22 log.error("sorry, you can not write");23 }24 25 public voidclear() {26 log.error("sorry, you can not clear");27 }28 29 publicString read() {30 returnsb.toString();31 }32 33 @Override34 public voidsetContent(StringBuilder sb) {35 this.sb =sb;36 }37 }
读写状态
1 packagecom.example.demo.learn.pattern.behavior.status;2 3 importlombok.Data;4 importlombok.extern.slf4j.Slf4j;5 6 /** 7 * @discription8 */ 9 @Data10 @Slf4j11 public class ReadWriteState implementsTextState {12 private static final TextStatusEnum textStatus =TextStatusEnum.ONLY_READ;13 14 private StringBuilder sb = newStringBuilder();15 16 @Override17 publicTextStatusEnum getStatus() {18 returntextStatus;19 }20 21 public voidwrite(String content) {22 sb.append(content);23 }24 25 public voidclear() {26 sb.setLength(0);27 }28 29 publicString read() {30 returnsb.toString();31 }32 33 @Override34 public voidsetContent(StringBuilder sb) {35 this.sb =sb;36 }37 }
本文编辑器（业务类/上下文）
1 packagecom.example.demo.learn.pattern.behavior.status;2 3 importlombok.Data;4 importlombok.extern.slf4j.Slf4j;5 6 /** 7 * @discription8 */ 9 @Slf4j10 public classTextEditor {11 12 private StringBuilder sb = newStringBuilder();13 14 privateTextState textState;15 16 public voidsetState(TextState textState) {17 textState.setContent(sb);18 this.textState =textState;19 }20 21 public voidwrite(String content) {22 if (textState == null) {23 log.error("no state exist");24 return;25 }26 textState.write(content);27 }28 29 public voidclear() {30 if (textState == null) {31 log.error("no state exist");32 return;33 }34 textState.clear();35 }36 37 publicString read() {38 if (textState == null) {39 log.error("no state exist");40 return "no state";41 }42 returntextState.read();43 }44 45 }
主类
1 packagecom.example.demo.learn.pattern.behavior.status;2 3 importlombok.extern.slf4j.Slf4j;4 5 /** 6 * @discription7 */ 8 @Slf4j9 public classPatternMain {10 public static voidmain(String[] args) {11 TextEditor editor = newTextEditor();12 String text;13 14 //可读写状态 15 TextState rw = newReadWriteState();16 editor.setState(rw);17 for (int i = 0; i < 3; i++) {18 editor.write("write" +i);19 text =editor.read();20 log.warn("read :" +text);21 }22 editor.clear();23 text =editor.read();24 log.warn("after clear, we read :" +text);25 editor.write("last write");26 27 log.warn("-----------------------now, we exchange state to only read-----------------------");28 //只读状态 29 TextState or = newOnlyReadState();30 editor.setState(or);31 for (int i = 0; i < 3; i++) {32 editor.write("write" +i);33 text =editor.read();34 log.warn("read :" +text);35 }36 editor.clear();37 text =editor.read();38 log.warn("after clear, we read :" +text);39 }40 }
输出效果如下：
10:02:52.356 [main] WARN com.example.demo.learn.pattern.behavior.status.PatternMain -read :write010:02:52.368 [main] WARN com.example.demo.learn.pattern.behavior.status.PatternMain -read :write0write110:02:52.369 [main] WARN com.example.demo.learn.pattern.behavior.status.PatternMain -read :write0write1write210:02:52.371 [main] WARN com.example.demo.learn.pattern.behavior.status.PatternMain -after clear, we read :(防盗连接：本文首发自http://www.cnblogs.com/jilodream/ )10:02:52.372 [main] WARN com.example.demo.learn.pattern.behavior.status.PatternMain - -----------------------now, we exchange state to only read----------------------- 10:02:52.376 [main] ERROR com.example.demo.learn.pattern.behavior.status.OnlyReadState -sorry, you can not write10:02:52.378 [main] WARN com.example.demo.learn.pattern.behavior.status.PatternMain -read :last write10:02:52.378 [main] ERROR com.example.demo.learn.pattern.behavior.status.OnlyReadState -sorry, you can not write10:02:52.378 [main] WARN com.example.demo.learn.pattern.behavior.status.PatternMain -read :last write10:02:52.379 [main] ERROR com.example.demo.learn.pattern.behavior.status.OnlyReadState -sorry, you can not write10:02:52.379 [main] WARN com.example.demo.learn.pattern.behavior.status.PatternMain -read :last write10:02:52.379 [main] ERROR com.example.demo.learn.pattern.behavior.status.OnlyReadState -sorry, you can not clear10:02:52.380 [main] WARN com.example.demo.learn.pattern.behavior.status.PatternMain -after clear, we read :last write
Process finished with exit code0
我们可以看到在最初设置读写状态后，可以做读、写、清除等操作
在设置读状态后则只能读了。
这样回头来看，其实我们就是将不同if Switch的选择分支，连同选择的状态，一同封装到不同的状态类中，我们需要新增一种分支逻辑，不再需要修改选择分支，而是只需要新增一个状态类即可。
那是否状态模式可以替代传统的if 选择分支，答案是不能，本质上还是一个度的原因，面相对象如果过度设计，会导致类的数量无限膨胀，难以维护，试想如果存在多个状态字段（status、type等），则实体对象的状态是由多个状态字段组合而成的，每增加一个新的状态字段，都会导致状态的数量快速增加，这显然不是我们想看到的。