状态模式State Pattern

模式定义

允许一个对象在其内部状态改变时改变它的行为

• 又称状态对象（Objects for States）模式
• 对象行为型模式

模式结构

• Context：环境类
  • 拥有状态的对象，有时候可以充当状态管理器（State Manager）的角色，可以在环境中对状态进行切换操作
• State：抽象状态类
• ConcreteState：具体状态类
  • 这些状态经常需要切换
  • 在不同的状态下对象的行为不同

在不同具体状态类中实现了不同状态的行为，包括各种状态之间的转换

模式分析

• 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
  • 可以让多个环境对象共享一个状态对象，从而减少系统中对象的个数
• 缺点
  • 状态模式的使用必然会增加系统类和对象的个数
  • 状态模式的结构与实现都较为复杂，如果使用不当将导致程序结构和代码的混乱
  • 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
    • 违反开闭原则

适用环境

• 对象的行为依赖于它的状态（属性）并且可以根据它的状态改变而改变它的相关行为
• 代码中包含大量与对象状态有关的条件语句，在这些条件语句中包含了对象的行为，而且这些条件对应于对象的各种状态
  • 这些条件语句的出现，会导致代码的可维护性和灵活性变差，不能方便地增加和删除状态，使客户类与类库之间的耦合增强