设计模式 ☞ 行为型之状态模式

1.1 简介

1.1.1 概述

  状态(State)模式的定义：对有状态的对象，把复杂的“判断逻辑”提取到不同的状态对象中，允许状态对象在其内部状态发生改变时改变其行为。在软件开发过程中，应用程序中的部分对象可能会根据不同的情况做出不同的行为，我们把这种对象称为有状态的对象，而把影响对象行为的一个或多个动态变化的属性称为状态。当有状态的对象与外部事件产生互动时，其内部状态就会发生改变，从而使其行为也发生改变。如人都有高兴和伤心的时候，不同的情绪有不同的行为，当然外界也会影响其情绪变化。   状态模式的解决思想是：当控制一个对象状态转换的条件表达式过于复杂时，把相关“判断逻辑”提取出来，用各个不同的类进行表示，系统处于哪种情况，直接使用相应的状态类对象进行处理，这样能把原来复杂的逻辑判断简单化，消除了 if-else、switch-case 等冗余语句，代码更有层次性，并且具备良好的扩展力。

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1.1.2 优缺点

优点：  ① 结构清晰，状态模式将与特定状态相关的行为局部化到一个状态中，并且将不同状态的行为分割开来，满足“单一职责原则”。  ② 状态类职责明确，有利于程序的扩展。通过定义新的子类很容易地增加新的状态和转换。  ③ 将状态转换显示化，减少对象间的相互依赖。将不同的状态引入独立的对象中会使得状态转换变得更加明确，且减少对象间的相互依赖。

缺点：  ① 状态模式的使用必然会增加系统的类与对象的个数。  ② 状态模式的结构与实现都较为复杂，如果使用不当会导致程序结构和代码的混乱。  ③ 状态模式对开闭原则的支持并不太好，对于可以切换状态的状态模式，增加新的状态类需要修改那些负责状态转换的源码，否则无法切换到新增状态，而且修改某个状态类的行为也需要修改对应类的源码。

1.2 案例

  状态模式与有限状态机的概念紧密相关。其主要思想是程序在任意时刻仅可处于几种有限的状态中。在任何一个特定状态中，程序的行为都不相同，且可瞬间从一个状态切换到另一个状态。不过，根据当前状态，程序可能会切换到另外一种状态，也可能会保持当前状态不变。这些数量有限且预先定义的状态切换规则被称为转移。

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  在现实生活中也有类似状态模式的案例，比如说小米手机，当手机处于解锁状态时， 按下按键将执行各种功能。当手机处于锁定状态时， 按下任何按键都将解锁屏幕。当手机电量不足时， 按下任何按键都将显示充电页面。下图就是状态模式的结构图。

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