漫谈模式之状态模式

今天，我们来分享行为型模式的另外一个成员：状态模式。

状态模式是一种行为型模式，它允许对象在其内部状态发生变化时改变其行为。状态模式的核心思想是将对象的状态封装成一个独立的类，并将状态转移的逻辑委托给状态类来处理，从而使得对象在不同的状态下表现出不同的行为。

状态在我们的生活中无处不在。比如，听音乐的时候，我们可以选择不同的播放状态，可以是顺序播放、可以是单曲播放、也可以随机播放等；又如：线上购物后，订单从提交到完成也会有很多的状态变化，如下图所示：（当然中间可能涉及到退货等导致状态变化的，这里不展开说）。

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再比如：一个TCP连接可以有Open、Acknowledge、Close等状态，一旦状态改变其行为也将发生变化。今天我们就来看一下一个状态改变后行为发生改变的模式 -- 状态模式。

状态模式的基本介绍

意图

允许一个对象在其内部状态改变的时候改变它的行为。对象看起来似乎修改了它的类。

结构

状态模式的基本结构如下：

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这里涉及到的参与者有如下几种：

Context（环境）

• 定义客户感兴趣的接口。
• 维护一个ConcreteState子类的实例，这个实例定义当前的状态。

State（状态）

• 定义一个接口以封装与Context的特定状态相关的行为。

ConcreteState（具体子类）

• 每个子类实现一个与Context的一个状态相关的行为。

参与者如何协作？

1、Context将与状态相关的请求委托给当前的ConreteState对象处理

2、Context可将自身作为一个参数传递给处理该请求的状态对象。这使得状态对象在必要时可访问Context。

3、Context是客户使用的主要接口。客户可用状态对象来配置一个Context，一旦一个Context配置完毕，它的客户不在需要直接与状态对象打交道。

4、Context或者ConcreteState子类都可以决定哪个状态是另外一个状态的后继者，以及是在何种条件下进行状态转换。

状态模式的示例

接下来，我们模拟监听目录查看是否有对账文件到达。

如对账文件到达，则我们开启对账处理流程，经历文件达到状态、准备数据状态、处理中状态以及完成对账状态4个阶段，不同状态下处理不同的逻辑。

我们使用状态模式来做下处理。

抽象状态接口

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具体的状态（4个）

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上下文环境

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客户端Client

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结果输出

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这样，一个简单的状态模式示例就完成了。

小结

状态模式使用场景

在以下情况下可以使用状态模式：

• 一个对象的行为依赖于它所处的状态，对象的行为必须随着状态的改变而改变。
• 对象在某个方法里依赖于一重或者多重的条件转移语句，其中有大量的代码。状态模式把条件转移语句的每一个分支都包装到一个单独的类里。这使得这些条件转移分支能够以类的方式独立存在和演化。维护这些独立的类也就不再影响到系统的其他部分。

状态模式 vs. 策略模式

状态模式

将一群行为封装到状态类中，主类的当前状态在状态集合中游走，随着时间的流逝，主类的行为不断变化，但这对客户端而言完全是透明的，而策略模式需要客户端明确所有策略，以指明一个具体的策略。

策略模式

定义一组 算法实现，实现之间可以任意替换，而且可以在运行时动态的选择任意一种实现。 需要客户端清楚所有的策略以选择合适的策略。

如何选择？

状态模式和策略模式很相像，容易混淆，但两者意图不同。有的时候很难区分应当使用状态模式还是应当使用策略模式。一个简单的方法便是考察环境角色是否有明显的状态和状态的过渡。如果环境角色只有一个状态，那么就应当使用策略模式。而状态模式则适用于另一种情况，即环境角色有明显的状态转移。