状态模式

状态模式，个人认为通过将对象行为包装在不同状态对象里面，通过控制状态的变化来实现行为的差异。关于状态模式的使用场景，如果一个对象在不同状态(至少3个状态)下有不同行为，而且还有增加状态的趋势，可以考虑使用状态模式。拿电梯(来源于Java 设计模式——状态模式)来说，众所周知，电梯至少有四种状态： 开门状态，关门状态，运行状态，停止状态。

下面用一张表将状态和对应的动作列出来：　　　　　　　　

 

对应的状态图：

为了有所区别，每个状态之间的联系是不一样的，如Closed状态和其他状态之间用虚线，而open状态和closed状态之前使用实线，可以看出，状态图和上面的表格是一致的。 下面再看看代码实现：

public interface IElevator {

    void open();
    void close();
    void run();
    void stop();
}

public class Elevator implements IElevator {

    @Override
    public void open() {
        System.out.println("open the elevator");
    }

    @Override
    public void close() {
        System.out.println("close the elevator");
    }

    @Override
    public void run() {
        System.out.println("run the elevator");
    }

    @Override
    public void stop() {
        System.out.println("stop the elevator");
    }
}

public class Context {
    /*package*/ final State openState = new OpenState(this);
    /*package*/ final State closedState = new ClosedState(this);
    /*package*/ final State runningState = new RunningState(this);
    /*package*/ final State stoppedState = new StoppedState(this);

    /*package*/ final IElevator elevator;

    private State state;

    public Context(IElevator elevator) {
        this.elevator = elevator;
        this.state = openState;
    }

    public IElevator getElevator() {
        return elevator;
    }

    public void setState(State state) {
        this.state = state;
    }

    public void open() {
        state.open();
    }

    public void close() {
        state.close();
    }

    public void run() {
        state.run();
    }

    public void stop() {
        state.stop();
    }

    public static void main(String[] param) {
        Context context = new Context(new Elevator());
        context.close();
        context.run();
        context.open();
    }

}

public abstract class State implements IElevator {

    protected final Context context;

    public State(Context context) {
        this.context = context;
    }

    protected void log(String state, String action) {
        System.out.println("Elevator can't take action " + action + " in state " + state);
    }
}

public class OpenState extends State {

    public OpenState(Context context) {
        super(context);
    }

    @Override
    public void open() {
        log("open", "open");
    }

    @Override
    public void close() {
        context.getElevator().close();
        context.setState(context.closedState);
    }

    @Override
    public void run() {
        log("open", "run");
    }

    @Override
    public void stop() {
        log("open", "stop");
    }
}

public class ClosedState extends State {

    public ClosedState(Context context) {
        super(context);
    }

    @Override
    public void open() {
        context.getElevator().open();
        context.setState(context.openState);
    }

    @Override
    public void close() {
        log("closed", "close");
    }

    @Override
    public void run() {
        context.getElevator().run();
        context.setState(context.runningState);
    }

    @Override
    public void stop() {
        context.getElevator().stop();
        context.setState(context.stoppedState);
    }
}

public class RunningState extends State {

    public RunningState(Context context) {
        super(context);
    }

    @Override
    public void open() {
        log("running", "open");
    }

    @Override
    public void close() {
        log("running", "close");
    }

    @Override
    public void run() {
        log("running", "run");
    }

    @Override
    public void stop() {
        context.getElevator().stop();
    }
}

public class StoppedState extends State {

    public StoppedState(Context context) {
        super(context);
    }

    @Override
    public void open() {
        context.getElevator().open();
        context.setState(context.openState);
    }

    @Override
    public void close() {
        log("stopped", "close");
    }

    @Override
    public void run() {
        context.getElevator().run();
        context.setState(context.runningState);
    }

    @Override
    public void stop() {
        log("stopped", "stop");
    }
}

代码和简单，类图如下：

现在问题来了，新闻上经常报告电梯出事，上级要求每个电梯添加急救按钮，用户在紧急情况下可以按下此按钮逃生。想想看，如果之前没有使用状态模式，拿到这个需求程序员是不是有想死的冲动 ， 而状态模式能很好解决这个需求只需要添加urgent动作就可以了。

如果各位还不过瘾，我想再拿个打电话的小例子，状态图如下：

如果手机新增一个urgent功能：

具体代码我就不展示了，具体代码可以参见： https://github.com/breakJeff/designPattern，如果发现问题，请及时留言。