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一天一个设计模式---状态模式

栏目：框架设计时间：2016-11-10 08:51:20

介绍：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动模式。状态模式把所研究的对象的行动包装在不同的状态对象里，每个状态对象都属于1个抽象状态类的1个子类。

作用：状态模式的意图是根据状态来分离和选择行动,让1个对象在其内部状态改变的时候，其行动也随之改变。

场景：有些生存类游戏，比如《饥荒》，在场景中会有很多非1次性互动物品，如树木，草等，它们会定时枯萎，生长。
就树而言可以分为下面状态：生长—结果—灭亡

1、角色及作用

可能在1个业务中，我们会有很多if—else等。可能原来的逻辑是正确的，但是如果我们在里面增加功能，对逻辑进行修改，就会10分麻烦。这个时候就能够用状态模式。

角色	作用
环境(Context)	也称上下文，状态决定它的现状
抽象状态(State)	定义1个接口，用以封装环境（Context）对象的1个特定的状态所对应的行动
具体状态(ConcreteState)	每个具体状态类都实现了环境（Context）的1个状态所对应的行动

2、摹拟1颗树的1生

环境角色

（树）保存了1生所有可能经历的状态，基因决定了树木生长和结果最大年龄。

public class Tree {
    // 持有1个State类型的对象实例
    private TreeState state;
    // 保存树木1生所有的状态
    public Map<String, TreeState> states = new HashMap<String, TreeState>();

    public int growSize;    // 生长可能时间
    public int fruitSize;   // 结果可能时间

    public int now = 1; // 树木年龄

    public Tree() {
        states.put("grow", new GrowState(this));
        states.put("fruit", new FruitState(this));
        states.put("death", new DeathState(this));

        this.state = states.get("grow");


        // 如果没有环境因素，植物生长和结果是由基因决定的,生长最多5年，最多2年结果
        Random random =new Random();
        growSize =random.nextInt(5);
        fruitSize = random.nextInt(2);
    }

    public void setState(TreeState state) {
        this.state = state;
    }

    public void handle() {
        state.handle();
    }

}

状态

public interface TreeState {
    public void handle();
}

生长状态

树木如果生长到1定年龄，进入结果状态

public class GrowState implements TreeState {

    private Tree tree;

    public GrowState(Tree tree) {
        this.tree = tree;
    }

    @Override
    public void handle() {
        if (tree.now < tree.growSize) {
            System.out.println("植物长大");
            tree.now++;
        } else {
            tree.setState(tree.states.get("fruit"));
        }
    }

}

结果状态

如果超过结果年龄，树木进入死亡状态

public class FruitState implements TreeState {

    private Tree tree;

    public FruitState(Tree tree) {
        this.tree = tree;
    }

    @Override
    public void handle() {
        if (tree.now < (tree.growSize + tree.fruitSize)) {
            System.out.println("植物结果");
            tree.now++;
        } else {
            tree.setState(tree.states.get("death"));
        }
    }

}

死亡状态

public class DeathState implements TreeState {
    private Tree tree;

    public DeathState(Tree tree) {
        this.tree = tree;
    }

    @Override
    public void handle() {
        System.out.println("植物已死亡");
        tree.setState(tree.states.get("death"));
    }
}

摹拟生长

某1颗树的1生

Tree tree = new Tree();
    while (true) {
        tree.handle();
    }

进程

植物长大
植物长大
植物长大
植物结果
植物已死亡

缺点
- 会增加类和对象的个数，如果使用不当会造成逻辑混乱。
- 状态模式对“开闭原则”的支持其实不太好,增加新的状态类需要修改那些负责状态转换的源代码

3、状态模式和策略模式的比较

在网上学习其他大神博客的时候看到很多评论，这不是状态模式是策略模式，或这不是策略模式是状态模式，不要误人子弟。但是其实博主是正确的，而那些言语粗鲁的人反而是自己无知（让我10分反感）。状态模式常常与策略模式相混淆。1个简单的方法是考察环境角色是不是有明显的状态和状态的过渡。

状态模式：

状态模式处理的核心问题是状态的迁移，由于在对象存在很多状态情况下，各个状态之间跳转和迁移进程都是及其复杂的。在状态模式中，状态改变是由对象的内部条件决定，外界只需关心其接口，没必要关心其状态对象的创建和转化。

策略模式：

策略模式的好处在于你可以动态的改变对象的策略行动。策略模式里，采取何种策略由外部条件决定，也就是说使用甚么策略由我们来提供，而策略的具体实现类实现对应算法。比如1种商品，我们可以有很多降价和提价策略，我们只需要定义好各种策略的规则，然后让商品去履行就好了。

更多模式：http://blog.csdn.net/odeviloo/article/details/52382338

更多源码：https://github.com/oDevilo/Java-Base

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