设计模式：状态模式（State）

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允许一个对象在其内部状态改变时改变它的行为。对象看起来似乎修改了它的类。

状态模式的角色

环境角色Context）：也称上下文，定义客户端所感兴趣的接口，并且保留一个具体状态类的实例。这个具体状态类的实例给出此环境对象的现有状态。
抽象状态角色（State）：定义一个接口，用以封装环境对象的一个特定的状态所对应的行为。
具体状态角色（ConcreteState）：每一个具体状态类都实现了环境（Context）的一个状态所对应的行为。

案例
以酒店订房为例，房间的状态有：空闲、预订、入住。那么空闲房间的状态可以转变为：预订、入住。已预订状态房间的状态可以转变为：入住、取消预订。已入住房间的状态可以转变为：退房
1 状态接口State

public interface State
{public void bookRoom();public void unsubscribeRoom();public void checkInRoom();public void checkOutRoom();
}

2 房间类Room(环境角色)

public class Room
{private State freeTimeState;private State checkInState;private State bookedState;private State state;public Room(){freeTimeState = new FreeTimeState(this);checkInState = new CheckInState(this);bookedState = new BookedState(this);state = freeTimeState;}public void bookRoom(){state.bookRoom();}public void unsubscribeRoom(){state.unsubscribeRoom();}public void checkInRoom(){state.checkInRoom();}public void checkOutRoom(){state.checkOutRoom();}public String toString(){return "该房间的状态是:"+getState().getClass().getName();}public State getFreeTimeState(){return freeTimeState;}public void setFreeTimeState(State freeTimeState){this.freeTimeState = freeTimeState;}public State getCheckInState(){return checkInState;}public void setCheckInState(State checkInState){this.checkInState = checkInState;}public State getBookedState(){return bookedState;}public void setBookedState(State bookedState){this.bookedState = bookedState;}public State getState(){return state;}public void setState(State state){this.state = state;}
}

3 房间状态（具体状态角色）
空闲状态

public class FreeTimeState implements State
{private Room hotelManagement;public FreeTimeState(Room hotelManagement){this.hotelManagement = hotelManagement;}@Overridepublic void bookRoom(){System.out.println("您已经预定成功了！");this.hotelManagement.setState(this.hotelManagement.getBookedState());}@Overridepublic void unsubscribeRoom(){}@Overridepublic void checkInRoom(){System.out.println("您已经入住了！");this.hotelManagement.setState(this.hotelManagement.getCheckInState());}@Overridepublic void checkOutRoom(){}
}

入住状态

public class CheckInState implements State
{private Room hotelManagement;public CheckInState(Room hotelManagement){this.hotelManagement = hotelManagement;}@Overridepublic void bookRoom(){System.out.println("该房间已经入住了");}@Overridepublic void unsubscribeRoom(){}@Overridepublic void checkInRoom(){System.out.println("该房间已经入住了");}@Overridepublic void checkOutRoom(){System.out.println("退房成功");this.hotelManagement.setState(this.hotelManagement.getFreeTimeState());}
}

预订状态

public class BookedState implements State
{private Room hotelManagement;public BookedState(Room hotelManagement){this.hotelManagement = hotelManagement;}@Overridepublic void bookRoom(){System.out.println("该房间已经预定了");}@Overridepublic void unsubscribeRoom(){System.out.println("成功退订");this.hotelManagement.setState(this.hotelManagement.getFreeTimeState());}@Overridepublic void checkInRoom(){System.out.println("入住成功");this.hotelManagement.setState(this.hotelManagement.getCheckInState());}@Overridepublic void checkOutRoom(){}
}

4 测试代码

        Room[] rooms = new Room[2];for(int i=0;i<rooms.length;i++){rooms[i] = new Room();}rooms[0].bookRoom();rooms[0].checkInRoom();rooms[0].bookRoom();System.out.println(rooms[0]);System.out.println("-------------");rooms[1].checkInRoom();rooms[1].bookRoom();rooms[1].checkOutRoom();rooms[1].bookRoom();System.out.println(rooms[1]);

输出：

您已经预定成功了！
入住成功
该房间已经入住了
该房间的状态是:design.state.CheckInState
-------------
您已经入住了！
该房间已经入住了
退房成功
您已经预定成功了！
该房间的状态是:design.state.BookedState

优缺点
优点：

封装了转换规则。
枚举可能的状态，在枚举状态之前需要确定状态种类。
将所有与某个状态有关的行为放到一个类中，并且可以方便地增加新的状态，只需要改变对象状态即可改变对象的行为。
允许状态转换逻辑与状态对象合成一体，而不是某一个巨大的条件语句块。
缺点：
状态模式的使用必然会增加系统类的对象的个数
状态模式的结构与实现都较为复杂，如果使用不当讲导致程序结构和代码的混乱。
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代码，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修改对应类的源代码。

适用场景

对象的行为依赖于它的状态（属性）并且可以根据它的状态而改变它的相关行为
代码中包含大量与对象状态相关的条件语句

JDK中的状态模式：
java.util.Iterator
javax.faces.lifecycle.LifeCycle#execute()

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参考资料

23种设计模式
细数JDK里的设计模式
设计模式读书笔记—–状态模式

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