设计模式(行为型)-状态模式

目录

定义

类图

角色

state：抽象状态对象​

ConcreteState：具体状态角色​

Context: 环境角色​

优缺点

优点​

缺点​

使用场景

代码示例

总结

定义

        状态模式允许一个对象在其内部状态改变时改变它的行为，从外部看来，对象仿佛修改了它的类。它是行为型设计模式的杰出代表，通过将对象的状态封装在不同的状态类中，使得对象的行为能够根据当前状态动态调整。例如，在一个游戏角色系统中，角色可能处于正常、奔跑、跳跃、受伤等多种状态。当角色从正常状态切换到奔跑状态时，其移动速度、动画表现等行为都会随之改变，这正是状态模式的生动体现。

        状态模式与策略模式堪称 “亲兄弟”，但二者存在关键区别：策略模式着重于让对象在运行时选择不同的策略来执行特定功能；而状态模式则强调对象在不同状态下自动改变行为，状态的切换驱动着行为的变化。​

类图

角色

• state：抽象状态对象​

• 抽象状态对象是状态模式的基石，它负责定义对象的状态，并封装了环境角色以实现状态转换。通常以抽象类或接口的形式存在，为具体状态角色提供统一的行为接口。在这个抽象层面，虽然不涉及具体的行为实现，但规定了所有具体状态类必须实现的方法，这些方法涵盖了在该状态下对象可能执行的各种操作。例如，在一个文档审批系统中，抽象状态类可能定义了 “提交审批”“批准”“拒绝” 等方法，不同的具体状态（如 “待审批状态”“审批通过状态”“审批拒绝状态”）将根据自身逻辑实现这些方法。​

• ConcreteState：具体状态角色​

• 具体状态角色是抽象状态的具体实现，承担着两项重要职责。其一，管理本状态下对象的行为，即实现抽象状态类中定义的方法，以符合该状态下对象应有的行为表现。比如在一个电商订单系统中，“已支付状态” 的具体状态类会实现 “发货” 方法，而 “未支付状态” 的具体状态类则可能将 “发货” 方法实现为空操作或者抛出提示用户先支付的异常。其二，负责趋向状态管理，也就是定义本状态如何过渡到其他状态。例如，在 “已支付状态” 下，当用户取消订单时，可能会切换到 “订单取消状态”。每个具体状态类都专注于自身状态相关的逻辑，使得代码的职责更加清晰，易于维护和扩展。​

• Context: 环境角色​

• 环境角色是状态模式中的核心协调者，它定义了客户端所需要的接口，客户端通过与环境角色交互来间接操作对象的状态和行为。环境角色内部维护着一个当前状态的引用，这个引用指向具体的状态对象。当客户端调用环境角色的方法时，环境角色会将请求委托给当前的状态对象进行处理。同时，环境角色还负责具体状态的切换，当满足特定条件时，它会改变当前状态的引用，使对象切换到新的状态，从而自动改变对象的行为。以一个自动售货机为例，售货机本身就是环境角色，它维护着机器的当前状态（如 “