状态模式
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相关信息
设计模式-行为型模式-状态模式
动机
【例】通过按钮来控制一个电梯的状态,一个电梯有开门状态,关门状态,停止状态,运行状态。每一种状态改变,都有可能要根据其他状态来更新处理。例如,如果电梯门现在处于运行时状态,就不能进行开门操作,而如果电梯门是停止状态,就可以执行开门操作。
定义
对有状态的对象,把复杂的“判断逻辑”提取到不同的状态对象中,允许状态对象在其内部状态发生改变时改变其行为。
结构
状态模式包含以下主要角色。
- 环境(Context)角色:也称为上下文,它定义了客户程序需要的接口,维护一个当前状态,并将与状态相关的操作委托给当前状态对象来处理。
- 抽象状态(State)角色:定义一个接口,用以封装环境对象中的特定状态所对应的行为。
- 具体状态(Concrete State)角色:实现抽象状态所对应的行为。
UML

案例实现
电梯的案例使用状态模式进行改进

优缺点
优点:
方便地增加新的状态
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
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
缺点:
增加系统类和对象的个数
状态模式的使用必然会增加系统类和对象的个数。
导致程序结构和代码的混乱
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"开闭原则"的支持并不太好
适用场景
- 当一个对象的行为取决于它的状态,并且它必须在运行时根据状态改变它的行为时,就可以考虑使用状态模式。
- 一个操作中含有庞大的分支结构,并且这些分支决定于对象的状态时。