狀態模式

狀態模式是一種行為類型的軟件設計模式，它可以讓物件在其內部狀態有變化時，改為其行為。這種模式有點像有限狀態機的概念。狀態模式可以被當成成一種策略模式，它能夠在調用模式介面中所定義的方法來切換策略。

計算機編程中，狀態模式用於，當同一物件基於其內部狀態而有不同行為，將其行為進行封裝。對於物件來說，這可以是一種更為簡潔方式，可以在運行時更改其行為而無需訴諸條件語句，從而提高可維護性。

概述

狀態設計模式的示例 UML 類別圖和序列圖。

狀態設計模式是《設計模式：可復用物件導向軟件的基礎》所收錄的二十三個之一，本書描述了如何解決常見的設計問題。此類問題涵蓋了靈活且可重用的面向對象軟件的設計，例如易於實現、更改、測試和重用的對象。

狀態模式常用來解決兩個主要問題：

• 當對象的內部狀態改變時，它的行為也應該改變。
• 應獨立定義特定於國家的行為。也就是說，添加新狀態不應影響現有狀態的行為。

在類別中直接為特定狀態實作行為是不夠彈性的，因為它將類別與特定行為綁定，這將使得如果要增加新的狀態或改變狀態的行為，而且這些行為是與類別獨立的，仍無法在不更改類別的情況下達到。因此，此模式描述了兩種解決方案：

• 定義單獨的（狀態）物件，封裝每個裝態的特定的行為。即，定義一個介面（狀態）以用於執行與狀態有關的特定行為，並為每種狀態實現該接口的類別。
• 類別不要直接實現與狀態有關的特定行為，而是將其委由當前戕態物件。

這使得類別與業於狀態的行為的實作可以獨立開來。新的狀態可以通過定義新的狀態類別來實現。類別可以在運行時，藉由改變當前狀態物件來改變其行為。

結構

UML 中的狀態

在隨附的統一建模語言(UML)類別圖中， Context 類別不直接實現特定於狀態的行為。相反， Context 用 State 介面以執行特定於狀態的行為 ( state.handle() )，這使得 Context 獨立於特定於狀態行為的實現方式。 ConcreteStateA 和 ConcreteStateB 類別實現 State 介面，即實現（封裝）每個狀態的特定行為。 UML序列圖 說明了運行時互動：

Context對象將特定於狀態的行為委託給不同的State對象。首先， Context 調用handle(this) 時，會是基於其當前（初始）狀態 ( ConcreteStateA ) 的行為，其會執行操作並調用 Context.setState(ConcreteStateB) 來將當前狀態更改為ConcreteStateB 。下一次， Context 再次調用 handle(this) 會是基於其當前狀態對象 ( ConcreteStateB ) ，其會執行操作，並將當前狀態更改為 ConcreteStateA 。