在阎宏博士的《JAVA与模式》一书中开头是这样描述状态(State)模式的：状态模式，又称状态对象模式(Pattern of Objects for States)，状态模式是对象的行为模式。状态模式允许一个对象在其内部状态改变的时候改变其行为。这个对象看上去就像是改变了它的类一样。

状态模式的结构

状态模式把对象的行为包装在不同的状态对象里，每一个状态对象都属于一个抽象状态类的一个子类。状态模式是在一个对象状态改变时，使其行为随之改变。示意性类图如下：

涉及的角色：

环境(Context)角色：也称为上下文，定义客户端感兴趣的接口，保留一个具体状态类的实例。该实例给出此环境对象的现有状态。

抽象状态(State)角色：定义一个接口，用于封装环境(Context)对象的一个特定状态对应的行为。

具体状态(ConcreteState)角色：每一个具体状态类都实现了环境(Context)对象的一个状态对应的行为。

环境角色类

1 public classContext {2 //持有一个State类型的对象实例

3 privateState state;4

5 public voidsetState(State state) {6 this.state =state;7 }8 /**

9 * 用户感兴趣的接口方法10 */

11 public voidrequest(String sampleParameter) {12 //转调state来处理

13 state.handle(sampleParameter);14 }15 }

抽象状态类

1 public interfaceState {2 /**

3 * 状态对应的处理4 */

5 public voidhandle(String sampleParameter);6 }

具体状态类

1 public class ConcreteStateA implementsState {2

3 @Override4 public voidhandle(String sampleParameter) {5

6 System.out.println("ConcreteStateA handle ：" +sampleParameter);7 }8

9 }

1 public class ConcreteStateB implementsState {2

3 @Override4 public voidhandle(String sampleParameter) {5

6 System.out.println("ConcreteStateB handle ：" +sampleParameter);7 }8

9 }

客户端类

1 public classClient {2

3 public static voidmain(String[] args){4 //创建状态

5 State state = newConcreteStateB();6 //创建环境

7 Context context = newContext();8 //将状态设置到环境中

9 context.setState(state);10 //请求

11 context.request("test");12 }13 }

环境类Context的行为request是委派给某一个具体状态类的。通过使用多态性原则，可以动态改变环境类Context的属性state，使其从指向一个具体状态类变换到指向另一个具体状态类，从而由不同的具体状态类来实现环境类的行为即request方法。

使用场景

一个在线投票系统控制同一个用户只能投一票。如果一个用户反复投票，而且投票次数超过5次，则判定为恶意刷票，取消该用户投票的资格，同时取消其投票；如果一个用户的投票次数超过8次，列入黑名单，禁止登录和使用该系统。状态模式实现方法：先定义投票过程的4种状态：正常投票、反复投票、恶意刷票、进入黑名单，然后创建一个投票管理(相当于Context)对象。结构图如下：

抽象状态类

1 public interfaceVoteState {2 /**

3 * 处理状态对应的行为4 *@paramuser 投票人5 *@paramvoteItem 投票项6 *@paramvoteManager 投票上下文，用来在实现状态对应的功能处理的时候，7 * 可以回调上下文的数据8 */

9 public voidvote(String user,String voteItem,VoteManager voteManager);10 }

具体状态类—正常投票

1 public class NormalVoteState implementsVoteState {2

3 @Override4 public voidvote(String user, String voteItem, VoteManager voteManager) {5 //正常投票，记录到投票记录中

6 voteManager.getMapVote().put(user, voteItem);7 System.out.println("恭喜投票成功");8 }9

10 }

具体状态类—重复投票

1 public class RepeatVoteState implementsVoteState {2

3 @Override4 public voidvote(String user, String voteItem, VoteManager voteManager) {5 //重复投票，暂时不做处理

6 System.out.println("请不要重复投票");7 }8

9 }

具体状态类—恶意刷票

1 public class SpiteVoteState implementsVoteState {2

3 @Override4 public voidvote(String user, String voteItem, VoteManager voteManager) {5 //恶意投票，取消用户的投票资格，并取消投票记录

6 String str =voteManager.getMapVote().get(user);7 if(str != null){8 voteManager.getMapVote().remove(user);9 }10 System.out.println("你有恶意刷屏行为，取消投票资格");11 }12

13 }

具体状态类—黑名单

1 public class BlackVoteState implementsVoteState {2

3 @Override4 public voidvote(String user, String voteItem, VoteManager voteManager) {5 //记录黑名单中，禁止登录系统

6 System.out.println("进入黑名单，将禁止登录和使用本系统");7 }8

9 }

环境类

1 public classVoteManager {2 //持有状体处理对象

3 private VoteState state = null;4 //记录用户投票的结果，Map对应Map

5 private Map mapVote = new HashMap();6 //记录用户投票次数，Map对应Map

7 private Map mapVoteCount = new HashMap();8 /**

9 * 获取用户投票结果的Map10 */

11 public MapgetMapVote() {12 returnmapVote;13 }14 /**

15 * 投票16 *@paramuser 投票人17 *@paramvoteItem 投票的选项18 */

19 public voidvote(String user,String voteItem){20 //1.为该用户增加投票次数21 //从记录中取出该用户已有的投票次数

22 Integer oldVoteCount =mapVoteCount.get(user);23 if(oldVoteCount == null){24 oldVoteCount = 0;25 }26 oldVoteCount += 1;27 mapVoteCount.put(user, oldVoteCount);28 //2.判断该用户的投票类型，就相当于判断对应的状态29 //到底是正常投票、重复投票、恶意投票还是上黑名单的状态

30 if(oldVoteCount == 1){31 state = newNormalVoteState();32 }33 else if(oldVoteCount > 1 && oldVoteCount < 5){34 state = newRepeatVoteState();35 }36 else if(oldVoteCount >= 5 && oldVoteCount <8){37 state = newSpiteVoteState();38 }39 else if(oldVoteCount > 8){40 state = newBlackVoteState();41 }42 //然后转调状态对象来进行相应的操作

43 state.vote(user, voteItem, this);44 }45 }

客户端类

1 public classClient {2

3 public static voidmain(String[] args) {4

5 VoteManager vm = newVoteManager();6 for(int i=0;i<9;i++){7 vm.vote("u1","A");8 }9 }10

11 }

结果：

状态的转换是内部行为。投票者的操作始终是投票，而投票管理对象根据投票者的投票次数来判断状态，然后根据状态进行处理。

深入理解状态模式

状态和行为

对象的状态指对象的属性值，行为指对象的方法。状态模式分离了状态和行为，状态决定行为。状态在运行时被改变后行为也随之改变。

行为的平行性

平行性指各个状态对应的行为所处的层次一样，相互独立、没有关联。

而平等性强调的是可替换性，存在同一行为的不同实现。在同一个行为发生时，可以根据条件选择实现方式。

虽然状态模式的结构和策略模式一样，但是两者本质上是不同的。状态模式的行为具有平行性，不可相互替换；策略模式的行为具有平等性，可以相互替换。

环境和状态处理类

状态模式中的环境(Context)是持有状态的对象，由状态处理类来处理状态。把环境(Context)作为参数传递给状态处理类。客户端用状态对象来配置环境(Context)。

参考资料