本文實(shí)例講述了Android編程設(shè)計(jì)模式之狀態(tài)模式。分享給大家供大家參考，具體如下：
一、介紹
狀態(tài)模式中的行為是由狀態(tài)來(lái)決定的，不同的狀態(tài)下有不同的行為。狀態(tài)模式和策略模式的結(jié)構(gòu)幾乎完全一樣，但它們的目的、本質(zhì)卻完全不一樣。狀態(tài)模式的行為是平行的、不可替換的，策略模式的行為是彼此獨(dú)立、可相互替換的。用一句話來(lái)表述，狀態(tài)模式把對(duì)象的行為包裝在不同的狀態(tài)對(duì)象里，每一個(gè)狀態(tài)對(duì)象都有一個(gè)共同的抽象狀態(tài)基類。狀態(tài)模式的意圖是讓一個(gè)對(duì)象在其內(nèi)部狀態(tài)改變的時(shí)候，其行為也隨之改變。
二、定義
當(dāng)一個(gè)對(duì)象的內(nèi)在狀態(tài)改變時(shí)允許改變其行為，這個(gè)對(duì)象看起來(lái)像是改變了其類。
三、使用場(chǎng)景
（1）一個(gè)對(duì)象的行為取決于它的狀態(tài)，并且它必須在運(yùn)行時(shí)根據(jù)狀態(tài)改變它的行為。
（2）代碼中包含大量與對(duì)象狀態(tài)有關(guān)的條件語(yǔ)句，例如，一個(gè)操作中含有龐大的多分支語(yǔ)句（if-else或switch-case），且這些分支依賴于該對(duì)象的狀態(tài)。
狀態(tài)模式將每一個(gè)條件分支放入一個(gè)獨(dú)立的類中，這使得你可以根據(jù)對(duì)象自身的情況將對(duì)象的狀態(tài)作為一個(gè)對(duì)象，這一對(duì)象可以不依賴與其他對(duì)象而獨(dú)立變化，這樣通過多態(tài)去除過多的、重復(fù)的if-else等分支語(yǔ)句。
四、狀態(tài)模式的UML類圖
UML類圖：
角色介紹：
Context：環(huán)境類，定義客戶感興趣的接口，維護(hù)一個(gè)State子類的實(shí)例，這個(gè)實(shí)例定義了對(duì)象的當(dāng)前狀態(tài)。
State：抽象狀態(tài)類或狀態(tài)接口，定義一個(gè)或者一組接口，表示該狀態(tài)下的行為。
ConcreteStateA、ConcreteStateB：具體狀態(tài)類，每一個(gè)具體的狀態(tài)類實(shí)現(xiàn)抽象State中定義的接口，從而達(dá)到不同狀態(tài)下的不同行為。
五、簡(jiǎn)單示例
下面我們就以電視遙控器為例來(lái)演示一下狀態(tài)模式的實(shí)現(xiàn)。我們首先將電視的狀態(tài)簡(jiǎn)單分為開機(jī)狀態(tài)和關(guān)機(jī)狀態(tài)，在開機(jī)狀態(tài)下可以通過遙控器進(jìn)行頻道切換、調(diào)整音量等操作，但是，此時(shí)重復(fù)按開機(jī)鍵是無(wú)效的；而在關(guān)機(jī)狀態(tài)下，頻道切換、調(diào)整音量、關(guān)機(jī)都是無(wú)效的操作，只有按開機(jī)按鈕時(shí)才會(huì)生效。也就是說電視的內(nèi)部狀態(tài)決定了遙控器的行為。
首先是普通的實(shí)現(xiàn)方法：
public class TVController { //開機(jī)狀態(tài) private final static int POWER_ON = 1; //關(guān)機(jī)狀態(tài) private final static int POWER_OFF = 2; //默認(rèn)狀態(tài) private int mState = POWER_OFF; public void powerOn(){ if(mState ==POWER_OFF){ System.out.println("電視開機(jī)了"); } mState = POWER_ON; } public void powerOff(){ if(mState ==POWER_ON){ System.out.println("電視關(guān)機(jī)了"); } mState = POWER_OFF; } public void nextChannel(){ if(mState ==POWER_ON){ System.out.println("下一頻道"); }else{ System.out.println("沒有開機(jī)"); } } public void prevChannel(){ if(mState ==POWER_ON){ System.out.println("上一頻道"); }else{ System.out.println("沒有開機(jī)"); } } public void turnUp(){ if(mState ==POWER_ON){ System.out.println("調(diào)高音量"); }else{ System.out.println("沒有開機(jī)"); } } public void turnDown(){ if(mState ==POWER_ON){ System.out.println("調(diào)低音量"); }else{ System.out.println("沒有開機(jī)"); } }}可以看到，每次執(zhí)行通過判斷當(dāng)前狀態(tài)來(lái)進(jìn)行操作，部分的代碼重復(fù)，假設(shè)狀態(tài)和功能增加，就會(huì)越來(lái)越難以維護(hù)。這時(shí)可以使用狀態(tài)模式，如下：
電視的狀態(tài)接口：
/** * 電視狀態(tài)接口，定義了電視的操作函數(shù) * **/public interface TVState { public void nextChannel(); public void prevChannel(); public void turnUp(); public void turnDown();}關(guān)機(jī)狀態(tài)：
/** * * 關(guān)機(jī)狀態(tài)，操作無(wú)結(jié)果 * * */public class PowerOffState implements TVState{ @Override public void nextChannel() { } @Override public void prevChannel() { } @Override public void turnUp() { } @Override public void turnDown() { }}開機(jī)狀態(tài)：
/** * * 開機(jī)狀態(tài)，操作有效 * * */public class PowerOnState implements TVState{ @Override public void nextChannel() { System.out.println("下一頻道"); } @Override public void prevChannel() { System.out.println("上一頻道"); } @Override public void turnUp() { System.out.println("調(diào)高音量"); } @Override public void turnDown() { System.out.println("調(diào)低音量"); }}電源操作接口：
/** * 電源操作接口 * * */public interface PowerController { public void powerOn(); public void powerOff();}電視遙控器：
/** * 電視遙控器 * * */public class TVController implements PowerController{ TVState mTVState; public void setTVState(TVState mTVState){ this.mTVState = mTVState; } @Override public void powerOn() { setTVState(new PowerOnState()); System.out.println("開機(jī)了"); } @Override public void powerOff() { setTVState(new PowerOffState()); System.out.println("關(guān)機(jī)了"); } public void nextChannel(){ mTVState.nextChannel(); } public void prevChannel(){ mTVState.prevChannel(); } public void turnUp(){ mTVState.turnUp(); } public void turnDown(){ mTVState.turnDown(); }}調(diào)用：
public class Client { public static void main(String[] args) { TVController tvController = new TVController(); //設(shè)置開機(jī)狀態(tài) tvController.powerOn(); //下一頻道 tvController.nextChannel(); //調(diào)高音量 tvController.turnUp(); //關(guān)機(jī) tvController.powerOff(); //調(diào)低音量，此時(shí)不會(huì)生效 tvController.turnDown(); }}輸出結(jié)果如下：
開機(jī)了下一頻道調(diào)高音量關(guān)機(jī)了
上述實(shí)現(xiàn)中，我們抽象了一個(gè)TVState接口，該接口中有操作電視的所有函數(shù)，該接口有兩個(gè)實(shí)現(xiàn)類，即開機(jī)狀態(tài)（PowerOnState）和關(guān)機(jī)狀態(tài)（PowerOffState）。開機(jī)狀態(tài)下只有開機(jī)功能是無(wú)效的，也就是說在已經(jīng)開機(jī)的時(shí)候用戶在按開機(jī)鍵不會(huì)產(chǎn)生任何反應(yīng)；而在關(guān)機(jī)狀態(tài)下，只有開機(jī)功能是可用的，其他功能都不會(huì)生效。同一個(gè)操作，如調(diào)高音量的turnUp函數(shù)，在關(guān)機(jī)狀態(tài)下無(wú)效，在開機(jī)狀態(tài)下就會(huì)將電視的音量調(diào)高，也就是說電視內(nèi)部狀態(tài)影響了電視遙控器的行為。狀態(tài)模式將這些行為封裝到狀態(tài)類中，在進(jìn)行操作時(shí)將這些功能轉(zhuǎn)發(fā)給狀態(tài)對(duì)象，不同的狀態(tài)有不同的實(shí)現(xiàn)，這樣就通過多態(tài)的形式去除了重復(fù)、雜亂的if-else語(yǔ)句，這也正是狀態(tài)模式的精髓所在。
六、Android實(shí)戰(zhàn)中的使用
1、登錄系統(tǒng)，根據(jù)用戶是否登錄，判斷事件的處理方式。
2、Wi-Fi管理，在不同的狀態(tài)下，WiFi的掃描請(qǐng)求處理不一。
下面以登錄系統(tǒng)為例講解下狀態(tài)模式在實(shí)戰(zhàn)中的使用：
在android開發(fā)中，我們遇到登錄界面是十分常見的，而狀態(tài)設(shè)計(jì)模式在登錄界面的應(yīng)用十分廣泛，用戶在登錄狀態(tài)下和未登錄狀態(tài)下，對(duì)邏輯的操作是不一樣的。例如最常見的情況就是在玩新浪微博的時(shí)候，用戶在登錄的情況下才能完成評(píng)論和轉(zhuǎn)發(fā)微博的操作；而當(dāng)用戶處于未登錄的情況下要執(zhí)行轉(zhuǎn)發(fā)和評(píng)論微博的操作需要進(jìn)入登錄界面登錄以后才能執(zhí)行，所以面對(duì)這兩者不同的狀況，利用狀態(tài)設(shè)計(jì)模式來(lái)設(shè)計(jì)這個(gè)例子最好不過。
1、狀態(tài)基類
前面我們講過狀態(tài)設(shè)計(jì)模式的原理實(shí)則是多態(tài)，在這里我們用UserState接口表示此基類，包換轉(zhuǎn)發(fā)操作和評(píng)論這兩種狀態(tài)，代碼如下：
public interface UserState { /** * 轉(zhuǎn)發(fā)操作 * @param context */ public void forword(Context context); /** * 評(píng)論操作 * @param context */ public void commit(Context context);}2、用戶在登錄和未登錄兩種狀況下的實(shí)現(xiàn)類LoginState和LogoutState；代碼如下：
在LoginState.java中，用戶是可以執(zhí)行轉(zhuǎn)發(fā)和評(píng)論操作。
public class LoginState implements UserState{ @Override public void forword(Context context) { Toast.makeText(context, "轉(zhuǎn)發(fā)成功", Toast.LENGTH_SHORT).show(); } @Override public void commit(Context context) { Toast.makeText(context, "評(píng)論成功", Toast.LENGTH_SHORT).show(); }}在LogoutState.java中，用戶在未登錄的情況下不允許執(zhí)行操作，而是應(yīng)該跳轉(zhuǎn)到登錄界面執(zhí)行登錄以后才可以執(zhí)行。
public class LogoutState implements UserState{ /** * 跳轉(zhuǎn)到登錄界面登錄以后才能轉(zhuǎn)發(fā) */ @Override public void forword(Context context) { gotoLohinActivity(context); } /** * 跳轉(zhuǎn)到登錄界面登錄以后才能評(píng)論 */ @Override public void commit(Context context) { gotoLohinActivity(context); } /** * 界面跳轉(zhuǎn)操作 * @param context */ private void gotoLohinActivity(Context context){ context.startActivity(new Intent(context,LoginActivity.class)); }}3、操作角色LoginContext
這里的LoginContext就是在狀態(tài)模式的Context角色，是用戶操作對(duì)象和管理對(duì)象，LoginContext委托相關(guān)的操作給狀態(tài)對(duì)象，在其中狀態(tài)的發(fā)生改變，LoginContext的行為也發(fā)生改變。LoginContext的代碼如*下：
溫馨提示：
這里我們用到單例就是為了全局只有一個(gè)LoginContext去控制用戶狀態(tài)；
public class LoginContext { //用戶狀態(tài)默認(rèn)為未登錄狀態(tài) UserState state = new LogoutState(); private LoginContext(){};//私有構(gòu)造函數(shù)，避免外界可以通過new 獲取對(duì)象 //單例模式 public static LoginContext getInstance(){ return SingletonHolder.instance; } /** *靜態(tài)代碼塊 */ private static class SingletonHolder{ private static final LoginContext instance = new LoginContext(); } public void setState(UserState state){ this.state = state; } //轉(zhuǎn)發(fā) public void forward(Context context){ state.forword(context); } //評(píng)論 public void commit(Context context){ state.commit(context); }}4、界面展示
LoginActivity.java，此界面執(zhí)行登錄操作，登錄成后把 LoginContext.getInstance().setState(new LoginState());設(shè)置為登錄狀態(tài)，在MainActivity中就執(zhí)行的是登錄狀態(tài)下的操作，即可以轉(zhuǎn)發(fā)可評(píng)論；
public class LoginActivity extends Activity implements OnClickListener{ private static final String LOGIN_URL = "http://10.10.200.193:8080/Day01/servlet/LoginServlet"; private EditText et_username; private EditText et_password; private Button btn_login; private String username; private String password; private KJHttp http; @Override protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) { super.onCreate(savedInstanceState); setContentView(R.layout.activity_login); initView(); initData(); } private void initView() { et_username = (EditText) findViewById(R.id.et_username); et_password = (EditText) findViewById(R.id.et_password); btn_login = (Button) findViewById(R.id.btn_login); btn_login.setOnClickListener(LoginActivity.this); } private void initData() { http = new KJHttp(); } /** * 執(zhí)行登錄操作 * * @param username2 * @param password2 */ protected void sendLogin(String username2, String password2) { HttpParams params = new HttpParams(); params.put("username", "user1"); params.put("password", "123456"); http.post(LOGIN_URL, params, new HttpCallBack() { @Override public void onSuccess(String t) { if ("200".equals(t)) { //設(shè)置為登錄狀態(tài) LoginContext.getInstance().setState(new LoginState()); startActivity(new Intent(LoginActivity.this,MainActivity.class)); finish(); Toast.makeText(LoginActivity.this, "登錄成功", Toast.LENGTH_SHORT).show(); } } }); } @Override public void onClick(View v) { switch (v.getId()) { case R.id.btn_login: username = et_username.getEditableText().toString().trim(); password = et_password.getEditableText().toString().trim(); if (TextUtils.isEmpty(username) || TextUtils.isEmpty(password)) { Toast.makeText(LoginActivity.this, "用戶名密碼不能為空", Toast.LENGTH_SHORT).show(); return; } sendLogin(username, password); break; } }} MainActivity.java，在用戶登錄成功后，點(diǎn)擊轉(zhuǎn)發(fā)和評(píng)論執(zhí)行的是登錄狀態(tài)下的操作，而當(dāng)用戶注銷時(shí)，我們把LoginContext的狀態(tài)設(shè)置為未登錄狀態(tài)；LoginContext.getInstance().setState(new LogoutState());此時(shí)在點(diǎn)擊轉(zhuǎn)發(fā)和評(píng)論操作時(shí)就會(huì)跳到用戶登錄界面。
public class MainActivity extends Activity { private Button btn_forward; private Button btn_commit; private Button btn_logout; @Override protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) { super.onCreate(savedInstanceState); setContentView(R.layout.activity_main); initView(); initListener(); } private void initView() { btn_forward = (Button) findViewById(R.id.btn_forward); btn_commit = (Button) findViewById(R.id.btn_commit); btn_logout = (Button) findViewById(R.id.btn_logout); } private void initListener() { //轉(zhuǎn)發(fā)操作 btn_forward.setOnClickListener(new OnClickListener() { @Override public void onClick(View v) { //調(diào)用LoginContext里面的轉(zhuǎn)發(fā)函數(shù) LoginContext.getInstance().forward(MainActivity.this); } }); //評(píng)論操作 btn_commit.setOnClickListener(new OnClickListener() { @Override public void onClick(View v) { //調(diào)用LoginContext里面的轉(zhuǎn)發(fā)函數(shù) LoginContext.getInstance().commit(MainActivity.this); } }); //注銷操作 btn_logout.setOnClickListener(new OnClickListener() { @Override public void onClick(View v) { //設(shè)置為注銷狀態(tài) LoginContext.getInstance().setState(new LogoutState()); } }); }}七、總結(jié)
狀態(tài)模式的關(guān)鍵點(diǎn)在于不同的狀態(tài)下對(duì)于同一行為有不同的響應(yīng)，這其實(shí)就是一個(gè)將if-else用多態(tài)來(lái)實(shí)現(xiàn)的一個(gè)具體示例。在if-else或者switch-case形式下根據(jù)不同的狀態(tài)進(jìn)行判斷，如果是狀態(tài)A那么執(zhí)行方法A，狀態(tài)B執(zhí)行方法B，但這種實(shí)現(xiàn)使得邏輯耦合在一起，易于出錯(cuò)，通過狀態(tài)模式能夠很好的消除這類”丑陋“的邏輯處理，當(dāng)然并不是任何出現(xiàn)if-else的地方都應(yīng)該通過狀態(tài)模式重構(gòu)，模式的運(yùn)用一定要考慮所處的情景以及你要解決的問題，只有符合特定的場(chǎng)景才建議使用對(duì)應(yīng)的模式。
優(yōu)點(diǎn)：
將所有與一個(gè)特定的狀態(tài)相關(guān)的行為都放入一個(gè)狀態(tài)對(duì)象中，它提供了一個(gè)更好的方法來(lái)組織與特定狀態(tài)相關(guān)的代碼，將繁瑣的狀態(tài)判斷轉(zhuǎn)換成結(jié)構(gòu)清晰的狀態(tài)類族，在避免代碼膨脹的同時(shí)也保證了可擴(kuò)展性與可維護(hù)性。
缺點(diǎn)：
狀態(tài)模式的使用必然會(huì)增加系統(tǒng)類和對(duì)象的個(gè)數(shù)。
希望本文所述對(duì)大家Android程序設(shè)計(jì)有所幫助。
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