状态模式

状态模式是一种行为类型的软件设计模式，它可以让物件在其内部状态有变化时，改变其行为。这种模式有点像有限状态机的概念。状态模式可以被当成成一种策略模式，它能够通过在调用模式界面中所定义的方法来切换策略。

UML 中的状态模式^[1]

状态模式在计算机编程中的用途，是基于其内部状态，将同一物件的各种有不同行为进行封装。对于物件来说，这是可以在运行时更改其行为的一种更为简洁方式，它无需诉诸条件语句而从而提高了可维护性。^[1]

概述

状态设计模式是《设计模式：可复用面向对象软件的基础》所收录的二十三个模式之一，本书描述了如何解决常见的设计问题。此类问题涵盖了灵活且可重用的面向对象软件的设计，例如易于实现、更改、测试和重用的对象。^[2]

状态模式常用来解决两个主要问题： ^[3]

• 当对象的内部状态改变时，它的行为也应该改变。
• 应独立定义特定于状态的行为。也就是说，添加新状态不应影响现有状态的行为。

在类中为特定状态直接实作行为是不够弹性的，因为它将类与特定行为绑定，这将使得在独立于这个类，不更改这个类的情况下，无法增加新的状态或改变状态的行为。因此，此模式描述了两种解决方案：

• 定义单独的（状态）物件，为每个状态封装特定于装态的行为。亦即，定义一个界面（状态）以用于执行特定于状态的行为，并为每种状态定义一个实现该接口的类。
• 类将特定于状态的行为委托给它的当前戕态物件，而不直接实现特定于状态的行为。

这使得类与特定于状态的行为如何实作独立开来。新的状态可以通过定义新的状态类来实现。类可以在运行时，借由改变当前状态物件来改变其行为。

结构

状态设计模式的示例UML类图和序列图。^[4]

在随附的统一建模语言（UML）类图中， Context 类不直接实现特定于状态的行为。相反，Context通过State界面来执行特定于状态的行为（state.handle() ），这使得Context独立于特定于状态行为的实现方式。ConcreteStateA和ConcreteStateB类实现State界面，即为每个状态实现（封装）特定于状态的行为。UML序列图说明了运行时互动：

Context对象将特定于状态的行为委托给不同的State对象。首次时，Context调用handle(this)时，这基于了其当前（初始）状态（ConcreteStateA），此时执行操作并调用 Context.setState(ConcreteStateB)来将当前状态更改为ConcreteStateB 。下一次时，Context再次调用handle(this)，这基于了其当前状态对象（ConcreteStateB），此时执行操作并将当前状态更改为ConcreteStateA。