设计模式之状态模式

摘要：为了实现这个正义偷笑又合理的诉求，你得先学会今天要介绍的设计模式，因为你们公司的这个流程可能就是用今天这个模式设计的。状态模式对开闭原则的支持并不太好，新增状态时，不仅得增加状态类，还得修改原来已经有的状态，让之前的状态切换到新增的状态。

你是否经常请（偷）假（懒）？是不是对公司万恶的请假申请流程深恶痛绝。有没有想过偷偷改造这个万恶的系统，从 申请->项目经理审批->部门审批->老板审批->完成  偷偷改为  申请->完成。为了实现这个正义[偷笑]又合理的诉求，你得先学会今天要介绍的设计模式，因为你们公司的这个流程可能就是用今天这个模式设计的。来看看这个设计模式是怎么来抽象这类流程性的业务的。

状态模式【百度百科】：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。

不知道你看懂了定义了没？？什么？没看懂，那就直接看下面的代码咯，talk is cheap show me the code。

二、UML图

UML图如下，我直接把请假这个例子画了个UML图，如下，有一个公共的State抽象类，里面定义了两个变量来保存当前状态的状态Code，状态Name，下面为具体的状态，分别为：AppState(申请状态)，ProjectManagesState(项目经理审核状态)，BossState（老板审核状态），通过Context来提供给客户端使用。

具体代码实现如下：

1、状态抽象类

package com.design.state;

public abstract class State {

    private String stateCode;
    private String stateName;
    //往下个环节走
    public abstract void toNextState(Context context);

    public State(String stateCode, String stateName){
        this.stateCode = stateCode;
        this.stateName = stateName;
    }

    public String getStateCode() {
        return stateCode;
    }

    public void setStateCode(String stateCode) {
        this.stateCode = stateCode;
    }

    public String getStateName() {
        return stateName;
    }

    public void setStateName(String stateName) {
        this.stateName = stateName;
    }
}

2、定义具体的状态

package com.design.state;

/**
 * 申请状态
 */
public class AppState extends State{

    public AppState(){
        super("Apply", "申请环节");
    }

    @Override
    public void toNextState(Context context) {
        //申请状态，这里可以做该状态下的操作
        System.out.println("我是申请人，我申请休假,下一个环节是项目经理审核!!");
        //直接进去项目经理审核状态
        context.setCurrentState(new ProjectManagesState());
    }
}

package com.design.state;

/**
 * 项目经理审核状态
 */
public class ProjectManagesState extends State{

    public ProjectManagesState(){
        super("ProjectManages", "项目经理审核环节");
    }
    @Override
    public void toNextState(Context context) {
        //项目经理审核状态，这里可以做该状态下的操做        
        System.out.println("我是项目经理，那臭小子一定有跑去面试了，哎，帮他一把，同意了，下个环节让老板审去");
        //直接进去老板审核状态
        context.setCurrentState(new BossState());
    }
}

package com.design.state;

/**
 * 老板审核状态
 */
public class BossState extends State{

    public BossState(){
        super("Boss Audit", "老板审核环节");
    }

    @Override
    public void toNextState(Context context) {
        //项目经理审核状态，这里可以做该状态下的操做
        System.out.println("我是老板，我同意你请假了!!!流程结束!");
    }

}

3、上下文类

package com.design.state;

public class Context {

    private State currentState;

    public Context(State state){
        currentState = state;
    }

    public void toNextState(){
        currentState.toNextState(this);
    };

    public State getCurrentState() {
        return currentState;
    }

    public void setCurrentState(State currentState) {
        this.currentState = currentState;
    }
}

4、写好了，看下怎么调用

package com.design.state;

public class TestMain {

    public static void main(String[] args) {
        //创建申请休假单
        Context context = new Context(new AppState());
        System.out.println("状态："+context.getCurrentState().getStateName());
        //提交申请
        context.toNextState();
        System.out.println("状态："+context.getCurrentState().getStateName());
        //项目经理审核
        context.toNextState();
        System.out.println("状态："+context.getCurrentState().getStateName());
        //老板审核
        context.toNextState();
    }
}

5、执行结果

（1）、将与特定状态相关的行为局部化，将不同状态的行为分割开来。

（2）、把状态转移逻辑分布到具体状态类中，减少相互间的依赖。

看不懂这两个优点？？OK，我们来解释下，先来看看，不用状态模式，我们代码会怎么写？

package com.design.state;

public class StateChange {
    private int state = 0;

    private final static int APPLY=0; //申请状态
    private final static int PROJECTMANAGES=1;//项目经理审核状态
    private final static int BOSS=2;//老板审核状态
    private final static int FINISH=3;//流程结束状态

    public void toNextState(){
       switch (state){
           case 0:
               //申请状态，做点操作
               System.out.println("写申请书!!!");
               //进入项目经理审核状态
               state = PROJECTMANAGES;
               break;
           case 1:
               System.out.println("项目经理审核，同意你申请了");
               //进入老板审核状态
               state = BOSS;
               break;
           case 2:
               System.out.println("我是老板，同意你申请了");
               //进入结束状态
               state = FINISH;
               break;
           default:
               break;
       }
    }

}

你是不是写的跟我一样呢？？有没有注意到，所有的操作，无论是哪个状态的操作都是在这个类中完成的，而使用状态模式，不同状态下的行为是定义在不同的状态类下的。这就是前面说的优点1。

我们状态切换是通过switch来判断状态，再决定下一个状态的，而在状态模式下，切换到下一个状态，是在具体的状态类下进行的，可以减少if之类的判断逻辑。这就是优点2。

（1）、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。 

（2）、状态模式对"开闭原则"的支持并不太好，新增状态时，不仅得增加状态类，还得修改原来已经有的状态，让之前的状态切换到新增的状态。

状态模式将原来通过判断实现的状态切换分散到各具体状态类中，比如上面切换到“老板审核状态”，是在“项目经理审核状态”中进行的，当状态比较多的情况，不容易理清各状态切换关系。同时它有将各状态的操作独立到状态类中，方便测试，还有分隔开各不同操作，便于阅读代码。实际运用中可根据自己的场景进行权衡。