2020年已经进入倒计时了，大家立好的flag完成了吗？2020实“鼠”不易，希望2021可以“牛”转乾坤。

简介

状态模式是行为型设计模式的一种。其设计理念是当对象的内部状态发生改变时，随之改变其行为。状态和行为之间是一一对应的。

该模式主要用于，对象的行为依赖于它的状态，并且其行为是随着状态的改变而切换时。

状态模式UML类图

类图讲解

State：抽象状态接口（也可以定义成抽象类），该接口封装了所有状态所对应的行为。

ConcreteStateA/B：具体状态类，该类实现了抽象状态接口，会根据自身对应的状态来实现接口中定义的方法，还有另一个功能是指明如何过渡到下一个状态。

Context：环境（上下文）角色，该类负责状态的切换，还持有一个State实例，代表当前环境所处状态。

案例讲解

案例：通过状态模式来实现自助售卖机的功能。

状态接口

public interface State {  // 挑选商品  void choose();  // 付款  boolean payment();  // 分发商品  void dispenseCommodity();}

挑选商品状态类

public class ChooseGoods implements State {  VendingMachine machine;  public ChooseGoods(VendingMachine machine) {    this.machine = machine;  }  @Override  public void choose() {    if (machine.getCount() > 0) {      System.out.println("商品挑选成功，请及时付款！");      machine.setState(machine.getPaymentState());    } else {      System.out.println("很遗憾，商品售罄了！");      machine.setState(machine.getEmptyState());    }  }  @Override  public boolean payment() {    System.out.println("请先挑选商品！");    return false;  }  @Override  public void dispenseCommodity() {    System.out.println("请先挑选商品！");  }}

付款状态类

public class PaymentState implements State {  VendingMachine machine;  public PaymentState(VendingMachine machine) {    this.machine = machine;  }  @Override  public void choose() {    System.out.println("商品已选购完成请勿重复挑选");  }  @Override  public boolean payment() {    Random random = new Random();    int num = random.nextInt(10);    if(num % 2 == 0){      System.out.println("付款成功！");      machine.setState(machine.getDispenseCommodityState());      return true;    }    System.out.println("付款失败，请重新支付！");    return false;  }  @Override  public void dispenseCommodity() {    System.out.println("请先完成支付！");  }}

商品售罄状态类

public class EmptyState implements State {  VendingMachine machine;  public EmptyState(VendingMachine machine) {    this.machine = machine;  }  @Override  public void choose() {    System.out.println("对不起商品已售罄！");  }  @Override  public boolean payment() {    System.out.println("对不起商品已售罄！");    return false;  }  @Override  public void dispenseCommodity() {    System.out.println("对不起商品已售罄！");  }}

分发商品状态类

public class DispenseCommodityState implements State {  VendingMachine machine;  public DispenseCommodityState(VendingMachine machine) {    this.machine = machine;  }  @Override  public void choose() {    System.out.println("请及时取走您的商品！");  }  @Override  public boolean payment() {    System.out.println("请及时取走您的商品！");    return false;  }  @Override  public void dispenseCommodity() {    System.out.println("请及时取走您的商品！");    machine.setState(machine.getChooseGoods());  }}

自动售货机 => Context角色

public class VendingMachine {  // 表示当前状态  private State state = null;  // 商品数量  private int count = 0;  private State chooseGoods = new ChooseGoods(this);  private State paymentState = new PaymentState(this);  private State dispenseCommodityState = new DispenseCommodityState(this);  private State emptyState = new EmptyState(this);  public VendingMachine(int count) {    this.count = count;    this.state = this.getChooseGoods();  }  // 购买商品  public void purchase() {    // 挑选商品    state.choose();    // 支付成功    if (state.payment()) {      // 分发商品      state.dispenseCommodity();    }  }    // 获取商品后将商品减一  public int getCount() {    return count--;  }    // get和set方法 ... }

客户端测试类

public class Client {  public static void main(String[] args) {    VendingMachine machine = new VendingMachine(1);    for (int i = 1; i < 4; i++) {      System.out.println("第" + i + "次购买。");      machine.purchase();    }  }}

执行结果

总结

1、状态模式将每个状态所对应的行为封装到一个类中，大大提高了代码的可读性。并且通过这样的设计还可以消除多余的if-else语句，方便代码的维护。

2、状态模式符合“开闭原则”，容易增加和删除状态。

3、任何事情都有利弊，状态模式也不例外。其最显著的问题是，每个状态都要对应一个类，当状态过多时会产生大量的类，从而加大维护成本。

4、应用场景：当一个需求有很多状态，并且状态之间会进行转换，不同状态还对应不同的行为时就可以考虑使用“状态模式”。

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