1.应用场景

在软件开发过程中，应用程序可能会根据不同的情况作出不同的处理。最直接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… ellse语句来做状态判断来进行不同情况的处理。但是对复杂状态的判断就显得“力不从心了”。随着增加新的状态或者修改一个状体（if else(或switch case)语句的增多或者修改）可能会引起很大的修改，而程序的可读性，扩展性也会变得很弱。维护也会很麻烦。那么我就考虑只修改自身状态的模式。

例子1：按钮来控制一个电梯的状态，一个电梯开们，关门，停，运行。每一种状态改变，都有可能要根据其他状态来更新处理。例如，开门状体，你不能在运行的时候开门，而是在电梯定下后才能开门。

例子2：我们给一部手机打电话，就可能出现这几种情况：用户开机，用户关机，用户欠费停机，用户消户等。所以当我们拨打这个号码的时候：系统就要判断，该用户是否在开机且不忙状态，又或者是关机，欠费等状态。但不管是那种状态我们都应给出对应的处理操作。

2. 概念

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所属的类。

这个模式将状态封装成了独立的类，并且将动作委托到代表当前状态的对象上，我们知道行为会随着内部状态的改变而改变。

3.Class Diagram

Context（上下文）是一个类，它可以拥有一些内部状态。

State接口定义了一个所有具体状态的共同接口，任何状态都实现这个相同的接口，这样一来，状态之间可以互相替换。

4. Implementation

糖果销售机有多种状态，每种状态下销售机有不同的行为，状态可以发生转移，使得销售机的行为也发生改变。

public interface State {public void insertQuarter();public void ejectQuarter();public void turnCrank();public void dispense();public void refill();
}public class SoldState implements State {GumballMachine gumballMachine;public SoldState(GumballMachine gumballMachine) {this.gumballMachine = gumballMachine;}public void insertQuarter() {System.out.println("Please wait, we're already giving you a gumball");}public void ejectQuarter() {System.out.println("Sorry, you already turned the crank");}public void turnCrank() {System.out.println("Turning twice doesn't get you another gumball!");}public void dispense() {gumballMachine.releaseBall();if (gumballMachine.getCount() > 0) {gumballMachine.setState(gumballMachine.getNoQuarterState());} else {System.out.println("Oops, out of gumballs!");gumballMachine.setState(gumballMachine.getSoldOutState());}}public void refill() { }public String toString() {return "dispensing a gumball";}
}public class SoldOutState implements State {GumballMachine gumballMachine;public SoldOutState(GumballMachine gumballMachine) {this.gumballMachine = gumballMachine;}public void insertQuarter() {System.out.println("You can't insert a quarter, the machine is sold out");}public void ejectQuarter() {System.out.println("You can't eject, you haven't inserted a quarter yet");}public void turnCrank() {System.out.println("You turned, but there are no gumballs");}public void dispense() {System.out.println("No gumball dispensed");}public void refill() { gumballMachine.setState(gumballMachine.getNoQuarterState());}public String toString() {return "sold out";}
}public class NoQuarterStete implements State {private GumballMachine gumballMachine;public NoQuarterStete(GumballMachine gumballMachine) {this.gumballMachine = gumballMachine;}@Overridepublic void insertQuarter() {System.out.println("You inserted a quarter");gumballMachine.setState(gumballMachine.hasQuarterState);}@Overridepublic void ejectQuarter() {System.out.println("You haven't inserted a quarter.");}@Overridepublic void turnCrank() {System.out.println("You turned, but there's no quarter. ");}@Overridepublic void dispense() {System.out.println("you need to pay first");}@Overridepublic void refill() {}
}public class NoQuarterState implements State {GumballMachine gumballMachine;public NoQuarterState(GumballMachine gumballMachine) {this.gumballMachine = gumballMachine;}public void insertQuarter() {System.out.println("You inserted a quarter");gumballMachine.setState(gumballMachine.getHasQuarterState());}public void ejectQuarter() {System.out.println("You haven't inserted a quarter");}public void turnCrank() {System.out.println("You turned, but there's no quarter");}public void dispense() {System.out.println("You need to pay first");} public void refill() { }public String toString() {return "waiting for quarter";}
}public class HasQuarterState implements State {GumballMachine gumballMachine;public HasQuarterState(GumballMachine gumballMachine) {this.gumballMachine = gumballMachine;}public void insertQuarter() {System.out.println("You can't insert another quarter");}public void ejectQuarter() {System.out.println("Quarter returned");gumballMachine.setState(gumballMachine.getNoQuarterState());}public void turnCrank() {System.out.println("You turned...");gumballMachine.setState(gumballMachine.getSoldState());}public void dispense() {System.out.println("No gumball dispensed");}public void refill() { }public String toString() {return "waiting for turn of crank";}
}public class GumballMachine {State soldOutState;State noQuarterState;State hasQuarterState;State soldState;State state;int count = 0;public GumballMachine(int numberGumballs) {soldOutState = new SoldOutState(this);noQuarterState = new NoQuarterState(this);hasQuarterState = new HasQuarterState(this);soldState = new SoldState(this);this.count = numberGumballs;if (numberGumballs > 0) {state = noQuarterState;} else {state = soldOutState;}}public void insertQuarter() {state.insertQuarter();}public void ejectQuarter() {state.ejectQuarter();}public void turnCrank() {state.turnCrank();state.dispense();}void releaseBall() {System.out.println("A gumball comes rolling out the slot...");if (count != 0) {count = count - 1;}}int getCount() {return count;}void refill(int count) {this.count += count;System.out.println("The gumball machine was just refilled; it's new count is: " + this.count);state.refill();}void setState(State state) {this.state = state;}public State getState() {return state;}public State getSoldOutState() {return soldOutState;}public State getNoQuarterState() {return noQuarterState;}public State getHasQuarterState() {return hasQuarterState;}public State getSoldState() {return soldState;}public String toString() {StringBuffer result = new StringBuffer();result.append("\nMighty Gumball, Inc.");result.append("\nJava-enabled Standing Gumball Model #2004");result.append("\nInventory: " + count + " gumball");if (count != 1) {result.append("s");}result.append("\n");result.append("Machine is " + state + "\n");return result.toString();}
}public class GumballMachineTestDrive {public static void main(String[] args) {GumballMachine gumballMachine = new GumballMachine(2);System.out.println(gumballMachine);gumballMachine.insertQuarter();gumballMachine.turnCrank();System.out.println(gumballMachine);gumballMachine.insertQuarter();gumballMachine.turnCrank();gumballMachine.insertQuarter();gumballMachine.turnCrank();gumballMachine.refill(5);gumballMachine.insertQuarter();gumballMachine.turnCrank();System.out.println(gumballMachine);}
}

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