在Java中應用State設計模式

對象的狀態由各個屬性的當前值構成。當我們調用某個對象的setXXX()方法時，通常表示修改它的XXX屬性。另外，對象在執行方法時，也可能修改自己的狀態。在某些情形下，例如建立事務或機器模型時，對象的狀態可能是決定其行為的關鍵因素，依賴於狀態的代碼邏輯可能遍佈於類的大量方法。State模式的目標就是簡化這類代碼，把依賴於狀態的邏輯集中到一組類，每一個類代表一種不同的狀態，避免if語句嵌套過深或過於複雜，轉而依賴於多態性來調用不同的方法。

狀態模型

如果對象的狀態資訊很關鍵，對象會擁有一些變數來指示如何根據狀態做出相應的動作。這些變數大量地散佈於複雜的多層嵌套if語句中，來描述對象如何響應可能出現的事件。用這種方式建立物件模型的最大缺點在於if語句可能變得相當複雜一旦要修改對象的狀態模型，往往有多個方法的許多if語句需要調整。

以傳送帶的門為例，考慮其狀態變化過程為：傳送帶的門由單個按鈕控制，並且假設初始時處於關閉狀態。按一下按鈕門開始開啟，如果在門完全開啟之前再次按下按鈕，門開始關閉。一旦門完全開啟，它將在2秒延時之後自動開始關閉過程。要禁止門自動關閉，可以在門開啟之後按一下按鈕。圖1描述了傳送門的狀態變化情況。它是一個UML狀態機器（State Machine），其中click表示按下按鈕的動作。顯然，與純文字描述相比UML狀態機器圖示更加直觀易懂。

按照常規的設計思路（不使用State設計模式），在類比傳送帶工作過程的軟體中，可以使用一個Door1對象代表傳送門（如圖2所示），狀態改變事件由傳送帶軟體發送給Door1對象。

圖1 UML狀態機器

圖2 狀態改變事件發送給Door1對象