1.概述

在軟體開發過程中，應用程式可能會根據不同的情況作出不同的處理。最直接的解決方案是將這些所有可能發生的情況全都考慮到。然後使用if... ellse語句來做狀態判斷來進行不同情況的處理。但是對複雜狀態的判斷就顯得“力不從心了”。隨著增加新的狀態或者修改一個狀體（if else(或switch case)語句的增多或者修改）可能會引起很大的修改，而程式的可讀性，擴充套件性也會變得很弱。維護也會很麻煩。那麼我就考慮只修改自身狀態的模式。

例子1：按鈕來控制一個電梯的狀態，一個電梯開們，關門，停，執行。每一種狀態改變，都有可能要根據其他狀態來更新處理。例如，開門狀體，你不能在執行的時候開門，而是在電梯定下後才能開門。

例子2：我們給一部手機打電話，就可能出現這幾種情況：使用者開機，使用者關機，使用者欠費停機，使用者消戶等。 所以當我們撥打這個號碼的時候：系統就要判斷，該使用者是否在開機且不忙狀態，又或者是關機，欠費等狀態。但不管是那種狀態我們都應給出對應的處理操作。

2.問題

物件如何在每一種狀態下表現出不同的行為？

3.解決方案

狀態模式：允許一個物件在其內部狀態改變時改變它的行為。物件看起來似乎修改了它的類。

在很多情況下，一個物件的行為取決於一個或多個動態變化的屬性，這樣的屬性叫做狀態，這樣的物件叫做有狀態的(stateful)物件，這樣的物件狀態是從事先定義好的一系列值中取出的。當一個這樣的物件與外部事件產生互動時，其內部狀態就會改變，從而使得系統的行為也隨之發生變化。

4.適用性

在下面的兩種情況下均可使用State模式:
1) • 一個物件的行為取決於它的狀態, 並且它必須在執行時刻根據狀態改變它的行為。
2) • 程式碼中包含大量與物件狀態有關的條件語句:一個操作中含有龐大的多分支的條件（if else(或switch case)語句，且這些分支依賴於該物件的狀態。這個狀態通常用一個或多個列舉常量表示。通常 , 有多個操作包含這一相同的條件結構。 State模式將每一個條件分支放入一個獨立的類中。這使得你可以根據物件自身的情況將物件的狀態作為一個物件，這一物件可以不依賴於其他物件而獨立變化。

5.結構

6.模式的組成

環境類（Context）:  定義客戶感興趣的介面。維護一個ConcreteState子類的例項，這個例項定義當前狀態。
抽象狀態類（State）:  定義一個介面以封裝與Context的一個特定狀態相關的行為。
具體狀態類（ConcreteState）:  每一子類實現一個與Context的一個狀態相關的行為。

7.效果

State模式有下面一些效果:
狀態模式的優點：
1 ) 它將與特定狀態相關的行為區域性化，並且將不同狀態的行為分割開來: State模式將所有與一個特定的狀態相關的行為都放入一個物件中。因為所有與狀態相關的程式碼都存在於某一個State子類中, 所以通過定義新的子類可以很容易的增加新的狀態和轉換。另一個方法是使用資料值定義內部狀態並且讓 Context操作來顯式地檢查這些資料。但這樣將會使整個Context的實現中遍佈看起來很相似的條件if else語句或switch case語句。增加一個新的狀態可能需要改變若干個操作, 這就使得維護變得複雜了。State模式避免了這個問題, 但可能會引入另一個問題, 因為該模式將不同狀態的行為分佈在多個State子類中。這就增加了子類的數目，相對於單個類的實現來說不夠緊湊。但是如果有許多狀態時這樣的分佈實際上更好一些, 否則需要使用巨大的條件語句。正如很長的過程一樣，巨大的條件語句是不受歡迎的。它們形成一大整塊並且使得程式碼不夠清晰，這又使得它們難以修改和擴充套件。 State模式提供了一個更好的方法來組織與特定狀態相關的程式碼。決定狀態轉移的邏輯不在單塊的 i f或s w i t c h語句中, 而是分佈在State子類之間。將每一個狀態轉換和動作封裝到一個類中，就把著眼點從執行狀態提高到整個物件的狀態。這將使程式碼結構化並使其意圖更加清晰。

2) 它使得狀態轉換顯式化: 當一個物件僅以內部資料值來定義當前狀態時 , 其狀態僅表現為對一些變數的賦值，這不夠明確。為不同的狀態引入獨立的物件使得轉換變得更加明確。而且, State物件可保證Context不會發生內部狀態不一致的情況，因為從 Context的角度看，狀態轉換是原子的—只需重新繫結一個變數(即Context的State物件變數)，而無需為多個變數賦值

3) State物件可被共享 如果State物件沒有例項變數—即它們表示的狀態完全以它們的型別來編碼—那麼各Context物件可以共享一個State物件。當狀態以這種方式被共享時, 它們必然是沒有內部狀態, 只有行為的輕量級物件。

狀態模式的缺點:
1) 狀態模式的使用必然會增加系統類和物件的個數。
2) 狀態模式的結構與實現都較為複雜，如果使用不當將導致程式結構和程式碼的混亂。

8.實現

我們用電梯的例子來說明：

簡單地實現程式碼：

[php] view plain copy  print?

1. <?php  
2. abstractclass ILift {  
3.     //電梯的四個狀態
4.     const OPENING_STATE = 1;  //門敞狀態
5.     const CLOSING_STATE = 2;  //門閉狀態
6.     const RUNNING_STATE = 3;  //執行狀態
7.     const STOPPING_STATE = 4; //停止狀態；
8.     //設定電梯的狀態
9.     publicabstractfunction setState($state);  
10.     //首先電梯門開啟動作
11.     publicabstractfunction open();  
12.     //電梯門有開啟，那當然也就有關閉了
13.     publicabstractfunction close();  
14.     //電梯要能上能下，跑起來
15.     publicabstractfunction run();  
16.     //電梯還要能停下來，停不下來那就扯淡了
17.     publicabstractfunction stop();  
18. }  
19. /** 
20.  * 電梯的實現類  
21.  */
22. class Lift extends  ILift {  
23.     private$state;  
24.     publicfunction setState($state) {  
25.         $this->state = $state;  
26.     }  
27.     //電梯門關閉
28.     publicfunction close() {  
29.         //電梯在什麼狀態下才能關閉
30.         switch($this->state){  
31.             case ILift::OPENING_STATE:  //如果是則可以關門，同時修改電梯狀態
32.                 $this->setState(ILift::CLOSING_STATE);  
33.             break;  
34.             case ILift::CLOSING_STATE:  //如果電梯就是關門狀態，則什麼都不做
35.                 //do nothing;
36.                 return ;  
37.             break;  
38.             case ILift::RUNNING_STATE: //如果是正在執行，門本來就是關閉的，也說明都不做
39.                 //do nothing;
40.                 return ;  
41.             break;  
42.             case ILift::STOPPING_STATE:  //如果是停止狀態，本也是關閉的，什麼也不做
43.                 //do nothing;
44.                 return ;  
45.             break;  
46.         }  
47.                 echo'Lift colse <br>';  
48.     }  
49.     //電梯門開啟
50.     publicfunction open() {  
51.         //電梯在什麼狀態才能開啟
52.         switch($this->state){  
53.             case ILift::OPENING_STATE: //如果已經在門敞狀態，則什麼都不做
54.                 //do nothing;
55.                 return ;  
56.             break;  
57.             case ILift::CLOSING_STATE: //如是電梯時關閉狀態，則可以開啟
58.                 $this->setState(ILift::OPENING_STATE);  
59.             break;  
60.             case ILift::RUNNING_STATE: //正在執行狀態，則不能開門，什麼都不做
61.             //do nothing;
62.                 return ;  
63.             break;  
64.             case ILift::STOPPING_STATE: //停止狀態，淡然要開門了
65.                 $this->setState(ILift::OPENING_STATE);  
66.             break;  
67.         }  
68.         echo'Lift open <br>';  
69.     }  
70.     ///電梯開始跑起來
71.     publicfunction run() {  
72.         switch($this->state){  
73.             case ILift::OPENING_STATE: //如果已經在門敞狀態，則不你能執行，什麼都不做
74.                 //do nothing;
75.                 return ;  
76.             break;  
77.             case ILift::CLOSING_STATE: //如是電梯時關閉狀態，則可以執行
78.                 $this->setState(ILift::RUNNING_STATE);  
79.             break;  
80.             case ILift::RUNNING_STATE: //正在執行狀態，則什麼都不做
81.                 //do nothing;
82.                 return ;  
83.             break;  
84.             case ILift::STOPPING_STATE: //停止狀態，可以執行
85.                 $this->setState(ILift::RUNNING_STATE);  
86.         }  
87.         echo'Lift run <br>';  
88.     }  
89.     //電梯停止
90.     publicfunction stop() {  
91.         switch($this->state){  
92.             case ILift::OPENING_STATE: //如果已經在門敞狀態，那肯定要先停下來的，什麼都不做
93.                 //do nothing;
94.                 return ;  
95.             break;  
96.             case ILift::CLOSING_STATE: //如是電梯時關閉狀態，則當然可以停止了
97.                 $this->setState(ILift::CLOSING_STATE);  
98.             

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