设计模式实战：状态模式（State）

在很多业务系统中，你一定遇到过这种代码：

python 复制代码

def handle(order):
    if order.status == "created":
        ...
    elif order.status == "paid":
        ...
    elif order.status == "shipped":
        ...
    elif order.status == "completed":
        ...

刚开始还好，但随着业务发展：

状态越来越多
状态之间有流转规则
每个状态逻辑越来越复杂

代码会变成：

巨型 if/else 地狱

这正是 状态模式（State） 要解决的问题。

一、状态模式解决什么问题？

一句话：

允许对象在内部状态改变时改变它的行为，看起来像改变了对象本身。

关键词：

状态驱动行为
消除 if/else
状态流转
行为封装

二、一个典型场景：订单状态流转

订单常见状态：

text 复制代码

创建 → 已支付 → 已发货 → 已完成

不同状态下：

能执行的操作不同
行为逻辑不同

例如：

状态	可操作
创建	支付、取消
已支付	发货
已发货	收货
已完成	无

如果用 if/else：

状态判断到处都是
修改一个状态影响全局

三、状态模式的核心思想

把"状态"变成对象。

结构：

复制代码

Context  --->  State
                 |
        -------------------
        |        |        |
   StateA   StateB   StateC

核心：

每个状态一个类
状态负责行为
状态可以切换

四、Python 实现状态模式

1️⃣ 定义状态接口

python 复制代码

from abc import ABC, abstractmethod

class OrderState(ABC):

    @abstractmethod
    def handle(self, order):
        pass

2️⃣ 具体状态类

python 复制代码

class CreatedState(OrderState):

    def handle(self, order):
        print("订单创建，可以支付")
        order.set_state(PaidState())


class PaidState(OrderState):

    def handle(self, order):
        print("已支付，准备发货")
        order.set_state(ShippedState())


class ShippedState(OrderState):

    def handle(self, order):
        print("已发货，等待收货")
        order.set_state(CompletedState())


class CompletedState(OrderState):

    def handle(self, order):
        print("订单已完成")

3️⃣ 上下文（Context）

python 复制代码

class Order:

    def __init__(self):
        self.state = CreatedState()

    def set_state(self, state):
        self.state = state

    def process(self):
        self.state.handle(self)

4️⃣ 使用方式

python 复制代码

order = Order()

order.process()
order.process()
order.process()
order.process()

输出：

复制代码

订单创建，可以支付
已支付，准备发货
已发货，等待收货
订单已完成

五、状态模式的核心价值

状态模式本质是：

把"状态判断逻辑"分散到各个状态类中。

它解决的是：

if/else 过多
状态逻辑复杂
状态流转难维护

六、状态模式 vs 策略模式

很多人会混淆。

它们结构很像，但核心不同：

对比点	状态模式	策略模式
目的	状态驱动行为	算法替换
是否自动切换	是	否
是否依赖上下文	强	弱

一句话：

策略是"你选哪个"，

状态是"系统帮你切换"。

七、更真实一点的写法（带行为约束）

在真实系统中，不同状态允许的操作不同：

python 复制代码

class CreatedState(OrderState):

    def pay(self, order):
        print("支付成功")
        order.set_state(PaidState())

    def cancel(self, order):
        print("订单取消")

python 复制代码

class PaidState(OrderState):

    def ship(self, order):
        print("发货")
        order.set_state(ShippedState())

调用：

python 复制代码

order.state.pay(order)
order.state.ship(order)

每个状态只暴露允许的操作。

八、真实项目中的应用

非常常见：

1️⃣ 订单系统

状态流转：

创建 → 支付 → 发货 → 完成

2️⃣ 工作流引擎

审批流程：

待审批 → 审批中 → 已通过 → 已拒绝

3️⃣ 游戏开发

角色状态：

待机
攻击
防御
死亡

4️⃣ 连接状态

TCP 状态机：

LISTEN
SYN_SENT
ESTABLISHED

九、状态模式优缺点

✅ 优点

消除大量 if/else
状态逻辑清晰
易于扩展新状态
符合开闭原则

❌ 缺点

类数量增加
结构变复杂
状态过多时难管理

十、什么时候使用状态模式？

适合：

状态很多
状态行为不同
状态有明确流转

不适合：

状态很少
逻辑简单

十一、一句话总结

状态模式的本质是：
把"状态"变成对象，让状态自己决定行为。

换句话说：

不要用 if/else 判断状态，让状态自己说该干什么。