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本文从简单的例子入手，逐步演变成非常复杂的程序。

在简明 状态模式中，状态之间的变换由外界控制，或者说，多种状态是分割的、无关的。状态模式最有趣的地方正是讨论其状态的变迁。

1.引子

空调(air-condition)的遥控器有两个按钮(更多的按钮在后面的例子中引入)，power/电源键和cool/制冷键。空调的运行呈现3个状态，停止/Off、仅送风/FanOnly、制冷/Cool。起始状态为Off，状态变化图如下所示。

这是简化的有限状态机(Finite State Machine、FSM或者Finite State Automata)图形，使用了状态图的3个元素：①气泡，表示状态(state)；②连接状态的箭头表示转换（transition）；③箭头上的标记前者为事件(event)。

状态的转换，看图说话。按power键，则Off→FanOnly、Cool→Off等；按cool，则Off→Off (没有画出来，喜欢全面一点就自己画吧)。

对于这种简单的状态的转换，我还是喜欢分支语句。，简洁明快。

例程 4-5 简洁明快
package property.state.stateMachine;
import static tool.Print.*;//pln
/*** 空调Aircon。简单的模型：* 遥控器有两个按钮(更多的按钮在下面的例子中引入)，power电源键和cool制冷键。* 空调的运行呈现3个状态，停止/Off、仅送风/FanOnly、制冷/Cool。* 起始状态为Off* @author (yqj2065) * @version 0.1*/
public class Aircon0{// off，FanOnly，ACprivate int state=0;//起始状态为Offpublic int getState(){return state;}//两个Actionpublic void power(){//按power键if(state==0){//offstate=1;pln("start Fan"); }else if(state==1){//FanOnlystate=0;pln("stop Fan"); }else{state=0;pln("stop Cool"); }}public void cool(){//按制冷键if(state==0){//offpln("nothing");}else if(state==1){//FanOnlystate=2;pln("start Cool"); }else{state=1;pln("stop Cool"); }}
}
package property.state.stateMachine;
public class ACCtrl{public static void test(){Aircon0 ac = new Aircon0();//power() cool()System.out.println("Current State:" + ac.getState());ac.cool();ac.power();ac.cool();ac.cool();ac.power();ac.power();}
}

测试代码的输出：

Current State:0
nothing
start Fan
start Cool
stop Cool
stop Fan
start Fan

在此基础上，可以花10分钟练习一下，采用状态模式修改上述代码。我们使用enum编写状态类层次。其结构如下：

例程 4 6 enum Stateenum State0{OFF{@Override void power(){            }@Override void power(){}},FANONLY{},COOL{ };public abstract void power();public abstract void cool();
}

(本来是应该将State1作为Aircon1的内部类的。放在外边，power()等需要添加参数Aircon1，变为power(Aircon1 ac)).

现在，丰富有限状态机的细节，增添④动作(action)，如事件(event)相应的动作和状态的动作。

为此，在enum State1中，除了状态模式 提取的接口外，添加了状态机的各种动作/action methode
    void entry(Aircon1 ac){pln("→"+ac.state.name());}
    void exit(Aircon1 ac){p(ac.state.name()+"→ ");}
    void startCool(){        p("start Cool");    }
    void stopCool(){        p("stop Cool");    }
    void startFan(){        p("start Fan");    }
    void stopFan(){        p("stop Fan");    }  

每个power(Aircon1 ac)、cool(Aircon1 ac)的方法体结构都是：

            this.exit(ac);
            //如果有的话，事件(event)相应的动作，如stopFan();
            ac.state =OFF; //下一个状态
            ac.state.entry(ac); 

package property.state.stateMachine;
import static tool.Print.*;//pln
/*** 本来是应该将State1作为Aircon1的内部类的。现在放在外边，* power()等需要变为power(Aircon1 ac)*/
public enum State1{OFF{@Override void exit(Aircon1 ac){super.exit(ac);startFan();}@Override void power(Aircon1 ac){this.exit(ac);ac.state =FANONLY;            ac.state.entry(ac); }@Override void cool(Aircon1 ac){pln("nothing");}},FANONLY{@Override void power(Aircon1 ac){this.exit(ac);stopFan();ac.state =OFF;ac.state.entry(ac); }@Override void cool(Aircon1 ac){this.exit(ac);ac.state =COOL;ac.state.entry(ac);}},COOL{@Override void exit(Aircon1 ac){super.exit(ac);stopCool();}@Override void entry(Aircon1 ac){startCool();super.entry(ac);}@Override void power(Aircon1 ac){            this.exit(ac);stopFan();ac.state =OFF;ac.state.entry(ac); }@Override void cool(Aircon1 ac){this.exit(ac);ac.state =FANONLY;ac.state.entry(ac);  }};//状态模式 提取的接口abstract void power(Aircon1 ac);abstract void cool(Aircon1 ac);//状态机的各种动作action methodevoid entry(Aircon1 ac){pln("→"+ac.state.name());}void exit(Aircon1 ac){p(ac.state.name()+"→ ");}void startCool(){        p("start Cool");    }void stopCool(){        p("stop Cool");    }void startFan(){        p("start Fan");    }void stopFan(){        p("stop Fan");    }    
}

空调Aircon1的修改版本。

package property.state.stateMachine;
import static tool.Print.*;//pln
/*** 空调Aircon1。使用状态模式重构Aircon0，使用enum State1编写状态类层次。* @author (yqj2065) * @version 0.1*/
public class Aircon1{State1 state= State1.OFF;//private改默认，删除getState()。//两个Actionpublic void power(){//按power键state.power(this);}public void cool(){//按制冷键state.cool(this);}/*** ACCtrl的代码。*/public static void test(){Aircon1 ac = new Aircon1();System.out.println("Current State:" + ac.state.name());ac.cool();ac.power();ac.cool();ac.cool();ac.power();ac.power();ac.power();}
}

对应测试操作的输出：“OFF→”表示离开OFF状态，而“→FANONLY”...

Current State:OFF
nothing
OFF→ start Fan→FANONLY
FANONLY→ start Cool→COOL
COOL→ stop Cool→FANONLY
FANONLY→ stop Fan→OFF
OFF→ start Fan→FANONLY
FANONLY→ stop Fan→OFF

2.分层状态机

对于状态较多的状态机，通常将具有许多公共的特性的状态合并到一起。例如FANONLY和COOL构成的 Running状态。

状态机中的hierarchical states，我们可以使用组合模式处理。（还没有单独写组合模式，）。但是，又不一定能够完美地使用组合模式，例如Running到Off，所有的Running的内部状态在PoverEvent时都转化到OFF，很好；OFF到Running，不是所有Running的内部状态都要调用其entry。在使用enum(不好搞类层次)时，使用责任链吧。

楼主画图中、考虑更多按钮中....