GOF 设计模式小白教程之状态模式

状态模式（State）

定义：

对有状态的对象，把复杂的“判断逻辑”提取到不同的状态对象中，允许状态对象在其内部状态发生改变时改变其行为。

通俗解释：

玩过英雄联盟的同学都知道卡牌大师这个英雄。卡牌大师有一个技能是根据卡牌的颜色攻击对手的话，会有不同的效果。这种效果体现在攻击力，耗蓝量，还有特殊效果。并且出牌颜色是随机的，所以这边就有状态的流转。如果我们采用 if-else 方法的话，就需要在攻击方法，耗蓝量，以及特殊效果上依次用 if-else 判断当前的牌的颜色来写代码。但这就违反了开闭原则。我们应该将这些“业务逻辑”抽取出来，放进一个一个的状态类当中。状态模式和策略模式很相像，状态模式主要不同在于对象内部状态的流转，并且行为是随着状态自动改变的。而策略模式是通过动态的切换策略来更改当前类的行为。

代码：

抽象状态类：卡牌类，拥有攻击力，耗蓝量，特殊效果等方法。

public abstract class Card {
    // 攻击力
    public abstract void attack();
    // 消耗蓝量
    public abstract void consumeMana();
    // 特殊效果
    public abstract void effect();

}

具体状态类：黄牌、红牌、蓝牌各自有不同的实现

public class YellowCard extends Card {
    @Override
    public void attack() {
        System.out.println("黄牌攻击力：30！");
    }

    @Override
    public void consumeMana() {
        System.out.println("黄牌消耗魔法值：20！");
    }

    @Override
    public void effect() {
        System.out.println("黄牌造成敌人眩晕！");
    }
}

public class BlueCard extends Card {
    @Override
    public void attack() {
        System.out.println("蓝牌攻击力：10！");
    }

    @Override
    public void consumeMana() {
        System.out.println("蓝牌消耗魔法值：10！");
    }

    @Override
    public void effect() {
        System.out.println("蓝牌回复魔法值50！");
    }
}

public class RedCard extends Card {
    @Override
    public void attack() {
        System.out.println("红牌攻击力：20！");
    }

    @Override
    public void consumeMana() {
        System.out.println("红牌消耗魔法值：30！");
    }

    @Override
    public void effect() {
        System.out.println("红牌造成范围伤害！");
    }
}

环境角色：卡牌大师类，拥有甩牌技能和切牌技能。每发一张牌，下张牌的颜色就会切换，相当于状态的流转。

public class CardMaster {

    private Card[] cards = {new YellowCard(), new RedCard(), new BlueCard()};
    private Card currentCard = cards[0];
    // 发动卡牌技能
    public void flushCard() {
        System.out.println("+++发动卡牌技能！+++");

        currentCard.attack();
        currentCard.consumeMana();
        currentCard.effect();

        swichCard();

    }
    // 每次发完牌之后，卡牌颜色会随机变换
    public void swichCard() {

        Random random = new Random();
        int index = random.nextInt(3);
        currentCard = cards[index];

    }

}

测试状态模式

public class TestState {
    public static void main(String[] args) {

        CardMaster cardMaster = new CardMaster();

        cardMaster.flushCard();
        cardMaster.flushCard();
        cardMaster.flushCard();
        cardMaster.flushCard();
        cardMaster.flushCard();

    }

}

运行结果：重复调用甩牌技能，会根据不同颜色的牌进行不同攻击。

+++发动卡牌技能！+++
黄牌攻击力：30！
黄牌消耗魔法值：20！
黄牌造成敌人眩晕！
+++发动卡牌技能！+++
红牌攻击力：20！
红牌消耗魔法值：30！
红牌造成范围伤害！
+++发动卡牌技能！+++
黄牌攻击力：30！
黄牌消耗魔法值：20！
黄牌造成敌人眩晕！
+++发动卡牌技能！+++
蓝牌攻击力：10！
蓝牌消耗魔法值：10！
蓝牌回复魔法值50！

解析：

1. 状态模式将与特定状态相关的行为局部化到一个状态中，并且将不同状态的行为分割开来，满足“单一职责原则”。
2. 减少对象间的相互依赖。将不同的状态引入独立的对象中会使得状态转换变得更加明确，且减少对象间的相互依赖。
3. 有利于程序的扩展。通过定义新的子类很容易地增加新的状态和转换。