设计模式之状态模式

探索设计模式：状态模式

- [1. 概念](#1. 概念)
- [2. 作用](#2. 作用)
- [3. 实现](#3. 实现)
- - [3.1 定义抽象状态类](#3.1 定义抽象状态类)
  - [3.2 定义具体状态](#3.2 定义具体状态)
  - [3.3 定义环境类](#3.3 定义环境类)
  - [3.4 定义客户端](#3.4 定义客户端)
  - [3.5 结果](#3.5 结果)
- [4. 应用场景](#4. 应用场景)

在面向对象的设计中，状态模式是一种常用的行为型设计模式，它允许一个对象在其内部状态改变时改变它的行为。

1. 概念

状态模式基于状态机的概念，即一个对象可以根据其内部状态的不同展现出不同的行为 。在状态模式中，每个状态都被封装在一个单独的类中，这样当对象的状态发生变化时，对象的行为也会随之变化。这种模式的核心思想是将状态的变更逻辑从客户端代码种解耦出来，从而提高系统的灵活性和可维护性。

状态模式的基本实现涉及一下几个核心组件：

Context （环境类）：拥有一个状态属性，该属性指向当前的状态对象。环境类还提供了处理事件的方法，这些方法会委托给当前状态对象来执行。
State （抽象状态类）：定义了一个接口，用于封装与状态相关的操作。
ConcreteState （具体状态类）：实现了抽象状态类的接口，每个具体状态类都代表了一个具体的状态，并定义了在这个状态下应该具有的行为。

2. 作用

简化客户端代码：通过状态模式，客户端不再需要了解对象内部状态的细节，也不必直接管理状态的变化，这使得客户端代码更加简洁明了。
提高扩展性：如果需要增加新的状态或修改现有状态的行为，只需添加或修改相应的状态类即可，而不会影响到其他状态或客户端代码。
降低耦合度：状态模式通过将状态的管理和状态的行为分离，降低了对象之间的耦合度，使得系统更加模块化。
封装状态转换规则：将状态转换逻辑封装在状态对象内部。
集中状态相关行为：将所有与特定状态相关的行为集中到一个类中。
状态共享：允许多个上下文对象共享同一个状态对象。

3. 实现

3.1 定义抽象状态类

java 复制代码

interface State {
	void handle(Context context);
}

3.2 定义具体状态

java 复制代码

public class ConcreteStateA implements State {
    @Override
    public void handle(Context context) {
        System.out.println("当前状态为A，转换到B");
        context.setState(new ConcreteStateB());
    }
}
public class ConcreteStateB implements State{
    @Override
    public void handle(Context context) {
        System.out.println("当前状态为B, 转换到A");
        context.setState(new ConcreteStateA());
    }
}

3.3 定义环境类

java 复制代码

public class Context {

    private State state;

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

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

    public void request() {
        state.handle(this);
    }

}

3.4 定义客户端

java 复制代码

public class StateClient {

    public static void main(String[] args) {
        Context context = new Context(new ConcreteStateA());

        context.request();
        context.request();
    }

}

3.5 结果

4. 应用场景

状态模式使用于以下几种情况：

对象的行为依赖于其自身状态，并且必须在运行时根据状态改变其行为。
代码中包含大量的与对象状态有关的条件语句，这些条件语句复杂且难以维护。
需要维护一个对象的历史记录，或者对象的状态转换图非常复杂。

使用建议：

当对象的行为随状态改变而变化时，考虑使用状态模式。

状态模式适用于替代复杂的条件或分支语句。