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23种设计模式-状态(State)设计模式

news 来源：原创 2025/7/20 14:29:39

状态设计模式

🚩什么是状态设计模式？
🚩状态设计模式的特点
🚩状态设计模式的结构
🚩状态设计模式的优缺点
🚩状态设计模式的Java实现
🚩代码总结
🚩总结

🚩什么是状态设计模式？

状态设计模式（State Pattern） 是一种 行为型设计模式，它允许对象在 内部状态改变时改变其行为，看起来就像改变了它的类。

使用场景

有限状态机（如贩卖机、订单状态管理、流程控制等）
状态切换（如任务状态、权限控制、游戏角色状态等）
减少 if-else 逻辑，使代码更清晰

🚩状态设计模式的特点

封装状态：将状态封装为独立的类，使得状态切换更加清晰。
消除大量 if-else 语句，提高代码的可维护性。
状态与行为绑定，对象的行为取决于当前状态。
遵循开闭原则，增加新状态时无需修改已有代码。

🚩状态设计模式的结构

状态模式主要由以下角色组成：

Context（上下文）：维护当前状态，并定义状态切换的方法。
State（状态接口）：定义所有具体状态的公共接口。
ConcreteState（具体状态类）：实现 State 接口，并定义当前状态下的行为。

图例：

在这里插入图片描述

🚩状态设计模式的优缺点

✅ 优点

减少 if-else 语句，提高代码的可读性和可维护性。
状态变化时可以方便地扩展，符合 开闭原则。
将状态与具体行为解耦，使代码更清晰。

❌ 缺点

类的数量增加，每个状态都需要单独定义一个类。
如果状态过多，可能导致状态类泛滥。

🚩状态设计模式的Java实现

代码地址：GitHub

创建状态接口State

/*** @author hanso* @description: 状态接口* @date 2025-03-26 00:20:37* @version: 1.0*/
public interface State {public void Handle(Context context);
}

定义两个具体的状态类型StateA和StateB，StateA表示有货，StateB表示无货

StateA

/*** @author hanso* @description: 状态A 有货* @date 2025-03-26 00:22:37* @version: 1.0*/
public class StateA implements State { // 有货@Overridepublic void Handle(Context context) {int count = context.getCount();if (count >= 1) {System.out.println("购买成功！");context.setCount(count - 1);if (context.getCount() == 0){context.setState(new StateB());}} else {System.out.println("购买失败！");}}
}

StateB

/*** @author hanso* @description: 状态B 无货* @date 2025-03-26 00:24:22* @version: 1.0*/
public class StateB implements State { // 无货@Overridepublic void Handle(Context context) {int count = context.getCount();if (count == 0) {System.out.println("购买失败！等待补货");context.setCount(5);System.out.println("补货成功，请重新购买");context.setState(new StateA());}}
}

创建上下文Context

/*** @author hanso* @description: 上下文* @date 2025-03-26 00:21:08* @version: 1.0*/
public class Context {// 贩卖机private int count;private State state;public Context() {count = 3;state = new StateA();}public int getCount() {return count;}public void setCount(int count) {this.count = count;}public State getState() {return state;}public void setState(State state) {this.state = state;}public void Request() { // 购买一个饮料state.Handle(this);}
}

测试状态设计模式

/*** @author hanso* @description: 测试状态模式* @date 2025-03-26 00:25:38* @version: 1.0*/
public class StatePattern {public static void main(String[] args) {Context context = new Context(); // count:3System.out.println(context.getState());context.Request(); // 购买一个饮料 count = 2context.Request(); // 购买一个饮料 count = 1context.Request(); // 购买一个饮料 count = 0System.out.println(context.getState());context.Request(); // 无货 等待补货 补货成功 count = 5System.out.println(context.getState());context.Request(); // 购买一个饮料 count = 4System.out.println(context.getCount());}
}

📌 运行结果 在这里插入图片描述

🚩代码总结

Context（上下文） 负责维护当前状态，并根据状态调用不同的行为。
State（状态接口） 定义了所有具体状态需要实现的方法。
StateA 和 StateB（具体状态类） 定义了不同状态下的行为。
状态切换 发生在 Handle() 方法中，当满足特定条件时，状态转换。

🚩总结

状态模式适用于有限状态机、任务管理等场景。
消除了 if-else 逻辑，使代码更加清晰。
状态变更时，只需新增状态类，不影响已有代码。

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23种设计模式-状态(State)设计模式

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