Java 设计模式-状态模式

[一. 概述](#一. 概述)

[二. 主要角色](#二. 主要角色)

[三. 代码示例](#三. 代码示例)

[四. 优缺点](#四. 优缺点)

优点：

缺点：

[五. 常见应用场景](#五. 常见应用场景)

一. 概述

状态模式是一种行为设计模式，它允许一个对象在其内部状态改变时改变它的行为。对象看起来好像修改了它的类。状态模式把所有的与一个特定的状态相关的行为放到一个类中，并且将请求委托给当前状态对象来执行。

在状态模式中，我们创建表示各种状态的对象和一个行为随状态对象改变而改变的Context对象。

二. 主要角色

状态模式主要包含三个角色

**Context（上下文）：**维护一个指向当前状态对象的引用，这个引用指向的状态对象定义了在特定时间对象将如何响应请求。

**State（状态接口）：**定义一个接口，以封装与Context的某个状态相关的行为。

**Concrete State（具体状态）：**实现State接口，并且包含与特定状态相关的行为。

三. 代码示例

以啊坤身体状态为例（健康和骨折的阿坤）：

健康的阿坤：会唱、跳、rap。

骨折的阿坤：唱、rap。

代码示例：

定义状态接口

java 复制代码

package com.demo.status;

/**
 * 文件名：State
 * 创建者：
 * 创建时间：2024-09-08
 * 描述：定义状态接口
 */
public interface State {
    //定义行为方法
    void action();
}

定义状态接口的实现类1（健康的阿坤）

java 复制代码

package com.demo.status;

/**
 * 文件名：HealthState
 * 创建者：
 * 创建时间：2024-09-08
 * 描述：状态接口实现类
 * 健康状态下的行为：唱、跳、rap
 */
public class HealthState implements State{
    @Override
    public void action() {
        System.out.println("实习一坤年的健康练习生会：唱、跳、rap");

    }
}

定义状态接口的实现类2（骨折的阿坤）

java 复制代码

package com.demo.status;

/**
 * 文件名：FractureState
 * 创建者：
 * 创建时间：2024-09-08
 * 描述：状态接口实现类
 * 骨折状态下的行为: 只能唱、rap
 */
public class FractureState implements State{
    @Override
    public void action() {
        System.out.println("实习一坤年的骨折练习生只会：唱和rap");
    }
}

定义环境类（也就是上下文类）

java 复制代码

package com.demo.status;

/**
 * 文件名：Context
 * 创建者：
 * 创建时间：2024-09-08
 * 描述：环境类
 */
public class Context {
    //持有状态接口的引用
    private State state;

    public Context(State state) {
        this.state = state;
    }
    public void setState(State state) {
        this.state = state;
    }

    public void request() {
        state.action(); // 委托给当前状态处理请求
    }
}

测试类

java 复制代码

package com.demo.status;

/**
 * 文件名：Main
 * 创建者：
 * 创建时间：2024-09-08
 * 描述：测试类
 */
public class Main {
    public static void main(String[] args) {

        //创建实现类对象（健康的啊坤）
        HealthState healthState = new HealthState();

        //创建实现类对象（骨折的啊坤）
        FractureState fractureState = new FractureState();

        //通过给环境传入不同的对象，执行不同的方法(传入一个健康的阿坤)
        Context healthContext = new Context(healthState);
        healthContext.request();

        //通过给环境传入不同的对象，执行不同的方法(传入一个骨折的阿坤)
        Context fractureContext = new Context(fractureState);
        fractureContext.request();

    }
}

测试结果

四. 优缺点

优点：

封装性好： 将状态转换逻辑封装在状态类中，减少了Context类的复杂性。
扩展性好： 可以方便地添加新的状态类，满足开闭原则。
**状态转换清晰：**状态转换逻辑明确，易于理解和维护。

**避免庞大的条件分支语句：**避免了在上下文类中使用大量的条件分支语句来根据状态改变行为。

缺点：

增加系统复杂性： 随着状态的增多，类的数量也会增多，可能导致系统变得复杂。
**可能增加系统开销：**每个状态都是一个对象，可能会增加内存开销。

五. 常见应用场景

状态模式常用于处理对象多种状态转换的情况如：

订单状态管理：待支付、已支付、已发货、已完成等状态转换。

工作流引擎：任务的不同执行阶段（如待处理、处理中、已完成）。

网络连接状态：连接中、已连接、断开连接等。

UI组件的交互状态：如按钮的可用/禁用状态。