状态（State）模式

 状态模式中的行为是由状态来决定的，不同的状态下有不同的行为。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。对这种有状态的对象编程，传统的解决方案是：将这些所有可能发生的情况全都考虑到，然后使用 if-else 或 switch-case 语句来做状态判断，再进行不同情况的处理。但是显然这种做法对复杂的状态判断存在天然弊端，条件判断语句会过于臃肿，可读性差，且不具备扩展性，维护难度也大。且增加新的状态时要添加新的 if-else 语句，这违背了“开闭原则”，不利于程序的扩展。

状态模式和策略模式两者的结构几乎完全一样，主要有以下几点区别

1、状态模式的行为是平行的、不可替换的；策略模式的行为是彼此独立、可相互替换的。

2、状态模式重点在各状态之间的切换，从而做不同的事情；而策略模式更侧重于根据具体情况选择策略，做的都是同一件事。例如，某支付平台，有支付宝、微信支付、银联支付、云闪付，虽然策略不同，但最终做的事情都是支付，也就是说他们之间是可替换的。反观状态模式，各个状态下做的是不同的事，不能互相替换。

3、状态模式封装对象的状态，因与对象密切相关，很难被重用；而策略模式封装算法或策略较易重用。

4、状态模式将各个状态所对应的操作分离开来，即对于不同的状态，由不同的子类实现具体操作，不同状态的切换由子类实现，当发现传入参数不是自己这个状态所对应的参数，则自己给环境类（Context类）切换状态。状态模式允许对象在内部状态改变时改变它的行为，对象看起来好像修改了它的类。而策略模式是直接依赖注入到Context类的参数进行策略选择，不存在切换状态的操作。

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。

优点：

1、封装了转换规则。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、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。

3、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。

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。

使用场景： 

1、对象行为随状态改变而改变的场景。

2、代码中包含大量与对象状态有关的条件语句。

模式的结构：状态模式包含以下主要角色。

1、环境类（Context）角色：也称为上下文，它定义了客户端需要的接口，内部维护一个当前状态，并负责具体状态的切换。

2、抽象状态（State）角色：定义一个接口，用以封装环境对象中的特定状态所对应的行为，可以有一个或多个行为。

3、具体状态（Concrete State）角色：实现抽象状态所对应的行为，并且在需要的情况下进行状态切换。

示例：电视及状态简单分为开机、关机两种状态。开机状态下可以通过遥控器进行频道切换、调整音量等，此时重复按开机键无效；关机状态下，频道切换啊、调整音量、关机都是无效的，只有按开机键生效。下面用状态模式进行实现。

先定义电视操作的接口

/**
  * 电视状态接口，定义了电视操作的函数
  */
 public interface TvState {
     void nextChannel();     //下一个频道
     void preChannel();      //上一个频道 
     void turnUp();          //调高音量
     void turnDown();        //调低音量
 }

定义开机状态和关机状态具体类中功能的实现 

/**
  * 开机状态
  */
 public class PowerOnState implements TvState{
     @Override
     public void nextChannel() {
         System.out.println("下一个频道");
     }
 
     @Override
     public void preChannel() {
         System.out.println("上一个频道");
     }
 
     @Override
     public void turnUp() {
         System.out.println("调高音量");
     }
 
     @Override
     public void turnDown() {
         System.out.println("调低音量");
     }
 }
 
 
 /**
  * 关机状态
  */
 public class PowerOffState implements TvState{
     @Override
     public void nextChannel() {
 
     }
 
     @Override
     public void preChannel() {
 
     }
 
     @Override
     public void turnUp() {
 
     }
 
     @Override
     public void turnDown() {
 
     }
 }

定义电源操作接口 

 /**
  * 电源操作接口
  */
 public interface PowerControl {
     void powerOn();
     void powerOff();
 }

遥控器功能实现

/**
  * 遥控器
  */
 public class TvControl implements PowerControl{
     TvState mState;
 
     public void setState(TvState state){
         mState = state;
     }
 
     //改变为开机状态
     @Override
     public void powerOn() {
         //改变为开机状态，把状态设置为开机状态
         setState(new PowerOnState());
         System.out.println("开机啦");
     }
 
     //改变为关机状态
     @Override
     public void powerOff() {
         //改变为关机状态，把状态设置为开机状态
         setState(new PowerOffState());
         System.out.println("关机啦");
     }
 
     public void nextChannel(){
         mState.nextChannel();
     }
 
     public void preChannel(){
         mState.preChannel();
     }
 
     public void turnUp(){
         mState.turnUp();
     }
 
     public void turnDown(){
         mState.turnDown();
     }
 
 }

客户端测试类

/**
  * 客户端测试类
  */
 public class StateTest {
 
     public static void main(String[] args){
         test();
     }
 
 
     public static void test(){
         //电视
         TvControl tvControl = new TvControl();
         //改变状态，看看是否影响行为
         tvControl.powerOn();
         //下一个频道
         tvControl.nextChannel();
         //调大音量
         tvControl.turnUp();
         //设置关机状态
         tvControl.powerOff();
         //调高音量，此时不会生效
         tvControl.turnUp();
     }
 }

输出：

开机啦
下一个频道
调高音量
关机啦

环境类实际上就是拥有状态的对象，环境类有时候可以充当状态管理器(State Manager)的角色，可以在环境类中对状态进行切换操作。抽象状态类可以是抽象类，也可以是接口。