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一、生活场景

1、场景描述

变色龙是爬行动物，是非常奇特的动物，它有适于树栖生活的种种特征和行为，身体也会随着环境的变化而变化出适应环境的颜色，非常神奇。下面基于状态模式对该变化过程进行描述。

2、代码实现

1public class C01_InScene {
2    public static void main(String[] args) {
3        Chameleon chameleon = new Chameleon("红色","花丛环境") ;
4        LifeContext lifeContext = new LifeContext() ;
5        // 树叶环境
6        BodyColor bodyColor = new GreenColor ();
7        lifeContext.setBodyColor(bodyColor);
8        lifeContext.change(chameleon);
9        // 树枝环境
10        bodyColor = new GrayColor() ;
11        lifeContext.setBodyColor(bodyColor);
12        lifeContext.change(chameleon);
13    }
14}
15/**
16 * 变色龙
17 */
18class Chameleon {
19    public String color ;
20    public String contextDesc ;
21    public Chameleon(String color, String contextDesc) {
22        this.color = color;
23        this.contextDesc = contextDesc;
24    }
25}
26/**
27 * 变色龙生存环境
28 */
29class LifeContext {
30    private BodyColor bodyColor;
31    public void setBodyColor(BodyColor bodyColor) {
32        this.bodyColor = bodyColor;
33    }
34    public void change (Chameleon chameleon){
35        bodyColor.change(chameleon) ;
36    }
37}
38/**
39 * 变色龙身体颜色抽象类
40 */
41interface BodyColor {
42    void change (Chameleon chameleon);
43}
44/**
45 * 变色龙身体颜色具体类
46 */
47class GreenColor implements BodyColor {
48    @Override
49    public void change(Chameleon chameleon) {
50        System.out.println("变化前："+chameleon.color+";"+chameleon.contextDesc);
51        chameleon.contextDesc = "树叶环境" ;
52        chameleon.color = "绿色" ;
53        System.out.println("变化后："+chameleon.color+";"+chameleon.contextDesc);
54    }
55}
56class GrayColor implements BodyColor {
57    @Override
58    public void change(Chameleon chameleon) {
59        System.out.println("变化前："+chameleon.color+";"+chameleon.contextDesc);
60        chameleon.contextDesc = "树枝环境" ;
61        chameleon.color = "灰色" ;
62        System.out.println("变化后："+chameleon.color+";"+chameleon.contextDesc);
63    }
64}

二、状态模式

1、基础概念

状态模式是对象的行为模式，状态模式允许一个对象在其内部状态改变的时候改变其行为。状态模式把对象的行为封装在不同状态的对象中，每一个状态对象都是抽象状态类的子类。意图是让一个对象在其内部状态改变的时候，其行为也随之改变。

2、模式图解

3、核心角色

• 环境角色

持有具体状态类的对象实例。这个具体状态类的实例给出此环境对象的现有状态。

• 抽象状态角色

定义一个接口，封装环境对象的状态所对应的行为。

• 具体状态角色

具体状态类实现了环境的状态所对应的行为。

4、源码实现

1public class C02_State {
2    public static void main(String[] args){
3        Context context = new Context();
4        State state = new ConcreteStateA() ;
5        context.setState(state);
6        context.printInfo("当前环境状态A");
7        state = new ConcreteStateB();
8        context.setState(state);
9        context.printInfo("当前环境状态B");
10    }
11}
12/**
13 * 环境角色
14 */
15class Context {
16    private State state;
17    public void setState(State state) {
18        this.state = state;
19    }
20    public void printInfo (String info) {
21        state.stateInfo(info);
22    }
23}
24/**
25 * 抽象状态角色
26 */
27interface State {
28    void stateInfo (String param);
29}
30/**
31 * 具体状态角色
32 */
33class ConcreteStateA implements State {
34    @Override
35    public void stateInfo (String info) {
36        System.out.println("ConcreteStateA：" + info);
37    }
38}
39class ConcreteStateB implements State {
40    @Override
41    public void stateInfo (String info) {
42        System.out.println("ConcreteStateB：" + info);
43    }
44}

三、模式总结

1. 将容易产生问题的if-else语句拆分，状态模式将每个状态的行为封装到对应的一个类中，代码有很强的可读性。
2. 符合“开闭原则”，容易增删操作，管理状态。
3. 会存在很多状态时。每个状态都要一个对应的类，会产生很多类，增加维 护难度。
4. 应用场景：当一个事件或者对象有很多种状态，状态之间会相互转换，不同的状态有不同的行为，可以考虑使用状态模式。

四、源代码地址

1GitHub·地址
2https://github.com/cicadasmile/model-arithmetic-parent
3GitEE·地址
4https://gitee.com/cicadasmile/model-arithmetic-parent