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状态模式

news 来源：原创 2025/9/14 8:29:11

状态（State）模式属于行为型模式的一种。

状态模式允许对象在其内部状态改变时改变其行为，使其看上去就像改变了自身所属的类一样。

状态模式是为了把一大串if...else...的逻辑给分拆到不同的状态类中，使得将来增加状态比较容易。

状态模式的关键设计思想在于状态切换。简单的状态转换可以直接由调用方指定，复杂的状态转换可以在内部根据条件触发完成。

状态模式建议为对象的所有可能状态新建一个类，然后将所有状态的对应行为抽取到这些类中。

当对象的行为依赖于其状态，并且状态之间的转换复杂时；当代码中存在大量的条件语句，并且这些条件语句依赖于对象的状态时，我们都可以使用状态模式。

状态模式通常有以下组成部分：

  • 抽象状态接口：声明一个或多个方法，用于封装具体状态的行为。
  • 具体状态类：实现抽象状态接口，根据不同的状态实现具体的行为。
  • 环境类：包含一个状态对象的引用，并在状态改变时更新其行为。

我们实现一个简单的状态模式。

1、抽象状态类

// 抽象状态类
public interface State {void handle(Context context);
}

2、具体状态类

// 具体状态类A
public class ConcreteStateA implements State {@Overridepublic void handle(Context context) {System.out.println("Handling request in State A.");context.setState(new ConcreteStateB());}
}// 具体状态类B
public class ConcreteStateB implements State {@Overridepublic void handle(Context context) {System.out.println("Handling request in State B.");context.setState(new ConcreteStateA());}
}

3、环境类

// 环境类
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);}
}

4、客户端

// 客户端代码
public class StatePatternDemo {public static void main(String[] args) {Context context = new Context(new ConcreteStateA());context.request(); // 输出: Handling request in State A.context.request(); // 输出: Handling request in State B.}
}

状态模式的优缺点。 

优点：

  • 封装状态转换：将状态转换逻辑封装在状态对象内部，避免了复杂的条件判断语句。
  • 易于扩展：增加新的状态类不会影响现有代码，符合开闭原则。
  • 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，增强了代码的可维护性。

缺点：

  • 增加类和对象数量：每个状态都需要一个具体的状态类，可能导致类的数量增加。
  • 实现复杂：模式结构和实现相对复杂，可能增加系统的复杂度。

状态模式通过将状态和行为封装在独立的类中，使得对象的行为随着状态的变化而变化，增强了系统的灵活性和可维护性。

状态模式跟策略模式很相似，但有一个关键性的不同点——在状态模式中，特定状态是知道其他所有状态的存在的，且能触发从一个状态到另一个状态的转换；而策略则几乎是完全不知道其他策略的存在的。

他人犯错，常有己过。-- 烟沙九洲

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