9、Android设计模式---（随遇而安）状态模式

一、介绍，定义

状态模式和策略模式都是为具有多种可能情形设计的模式，两者的结构几乎完全一样，但状态模式的行为是平行且不可替换的，而策略模式的行为则是彼此独立的。换句话说就是：状态模式将各个状态所对应的操作分离开来，即对于不同的状态，由不同的子类实现具体操作；而策略模式是直接依赖参数进行选择策略，不存在切换状态的操作。

当一个对象的内在状态改变时允许改变其行为，这个对象看起来像是改变了其类。

二、使用场景

一个对象的行为取决于它的状态，必须在运行时由状态觉得行为。
代码中包含大量与状态有关的条件语句。

三、UML类图

11.png

四、简单实现

电视机主要分为开机和关机两个状态，在开机下可以切换频道和音量，关机则不能。
不用模式直接实现代码如下：

public class TvController{
    private final static int POWER_ON =1;
    private final static int POWER_OFF=2;
    private int mState = POWER_OFF;

    public void powerOn(){
        if(mstate  == POWER_OFF){
            System.out.println("开机");
        }
        mstate = POWER_ON ;
    }

    public void powerOff(){
        if(mstate  == POWER_ON ){
            System.out.println("关机");
        }
        mstate = POWER_OFF;
    }

    public void nextChannel(){
        if(mState == POWER_ON){
             System.out.println("下一个");
        }else{
             System.out.println("没有开机");
        }
    }
    public void prevChannel(){
        if(mState == POWER_ON){
             System.out.println("上一个");
        }else{
             System.out.println("没有开机");
        }
    }
    public void turnUp(){
        if(mState == POWER_ON){
             System.out.println("调高音量");
        }else{
             System.out.println("没有开机");
        }
    }
    public void turnDown(){
        if(mState == POWER_ON){
             System.out.println("调低音量");
        }else{
             System.out.println("没有开机");
        }
    }
}

可见在各个功能中都需要判断if-else，代码重复混乱。如果状态更多、功能函数更多，则变得更加难以维护。所以状态模式中，用对象代替这些状态，将这些行为封装到对象中，使得不同状态下都有不同的实现。

用状态模式重构：
电视的操作：

public interface TvState {
    void nextChannel();
    void prevChannel();
    void turnUp();
    void turnDown();
}

//关机状态下什么都做不了。
public class PowerOffState implements TvState {
    @Override
    public void nextChannel() { }
    @Override
    public void prevChannel() { }
    @Override
    public void turnUp() { }
    @Override
    public void turnDown() { }
}

//开机状态下
public class PowerOnState implements TvState {
    @Override
    public void nextChannel() {
        System.out.println("下一个");
    }
    @Override
    public void prevChannel() {
        System.out.println("上一个");
    }
    @Override
    public void turnUp() {
        System.out.println("调大");
    }
    @Override
    public void turnDown() {
        System.out.println("调小");
    }
}

状态切换：

public interface PowerController {
    void powerOn();
    void powerOff();
}

电视遥控器类，类似于经典状态模式中的Context

public class TvController implements PowerController {
    private TvState mTvState;

    public void setTvState(TvState tvState) {
        mTvState = tvState;
    }
    @Override
    public void powerOn() {
        setTvState(new PowerOnState());
        System.out.println("开机啦");
    }
    @Override
    public void powerOff() {
        setTvState(new PowerOffState());
        System.out.println("关机啦");
    }

    public void nextChannel() {
        mTvState.nextChannel();
    }
    public void prevChannel() {
        mTvState.prevChannel();
    }
    public void turnUp() {
        mTvState.turnUp();
    }
    public void turnDown() {
        mTvState.turnDown();
    }
}

调用代码

public class Test {
    public static void test() {
        TvController controller = new TvController();
        controller.powerOn();
        controller.nextChannel();
        controller.turnUp();
        controller.powerOff();
        controller.turnUp();
    }
}

结果如下：
开机啦
下一个
调大
关机

五、模式的优缺点:

状态模式应用还是很广泛的，在最常见的登录模块就可以使用，去避免重复判断登录状态和未登录状态。使用状态模式可以消除重复的if-else逻辑、结构更为清晰，也使这个模块的可扩展性和灵活性更高。

优点
将与一个特定状态相关的行为都放入一个状态对象中，更好地组织与特定状态的行为相关的代码。
繁琐的状态判断转换成状态类族，避免代码膨胀，保证可扩展性和可维护性。
缺点
会增加系统类和对象的个数。