GO设计模式——22、状态模式（行为型）

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状态模式（State Pattern）

状态模式（State Pattern）类的行为是基于它的状态改变的。该模式将对象的状态封装在一个独立的类中，并将对象的行为委托给当前状态对象。通过这种方式，对象可以在运行时更改状态，并在不同的状态下执行不同的操作。在 Go 语言中，可以使用接口来定义状态和状态对象的行为，并使用结构体来实现不同的状态。

状态模式的核心角色：

环境（Context）：定义客户端所感兴趣的接口，并维护一个具体状态的实例，并负责具体状态的切换。
抽象状态（State）：定义一个接口，用于封装环境对象的一个特定状态对应的行为。
具体状态（Concrete State）：实现抽象状态定义的接口，完成具体状态对应的行为。

优缺点

（1）优点：

封装了转换规则。
枚举可能的状态，在枚举状态之前需要确定状态种类。
将所有与某个状态有关的行为放到一个类中，并且可以方便地增加新的状态，只需要改变对象状态即可改变对象的行为。
允许状态转换逻辑与状态对象合成一体，而不是某一个巨大的条件语句块。
可以让多个环境对象共享一个状态对象，从而减少系统中对象的个数。

（2）缺点：

状态模式的使用必然会增加系统类和对象的个数。
状态模式的结构与实现都较为复杂，如果使用不当将导致程序结构和代码的混乱。
状态模式对"开闭原则"的支持并不太好，对于可以切换状态的状态模式，增加新的状态类需要修改那些负责状态转换的源代码，否则无法切换到新增状态，而且修改某个状态类的行为也需修改对应类的源代码。

代码实现

Go 复制代码

package main

import "fmt"

// 电梯控制系统，电梯可以处于三种状态：停止状态、运行状态和故障状态。希望使用状态模式来实现电梯在不同状态下的行为。

// 环境接口
type ElevatorContext interface {
    SetState(state ElevatorState)
    RequestFloor(floor int)
}

// 抽象状态接口
type ElevatorState interface {
    HandleRequest(context ElevatorContext, floor int)
}

// 具体状态：停止状态
type StoppedState struct{}

func (s *StoppedState) HandleRequest(context ElevatorContext, floor int) {
    fmt.Println("电梯已停止，准备前往目标楼层：", floor)
    context.SetState(&MovingState{})
}

// 具体状态：运行状态
type MovingState struct{}

func (s *MovingState) HandleRequest(context ElevatorContext, floor int) {
    fmt.Println("电梯正在运行，前往目标楼层：", floor)
    context.SetState(&StoppedState{})
}

// 具体状态：故障状态
type ErrorState struct{}

func (s *ErrorState) HandleRequest(context ElevatorContext, floor int) {
    fmt.Println("电梯发生故障，请联系维修人员")
}

// 具体环境
type Elevator struct {
    state ElevatorState
}

func (e *Elevator) SetState(state ElevatorState) {
    e.state = state
}

func (e *Elevator) RequestFloor(floor int) {
    e.state.HandleRequest(e, floor)
}

// 客户端代码
func main() {
    elevator := &Elevator{}
    elevator.SetState(&StoppedState{})

    elevator.RequestFloor(5)
    elevator.RequestFloor(10)

    elevator.SetState(&ErrorState{})
    elevator.RequestFloor(8)
}

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状态模式（State Pattern）

状态模式 的核心角色：

优缺点

代码实现

状态模式的核心角色：