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【设计模式】三十一、状态模式

article 2025/3/22 8:51:05

系列文章|源码

https://github.com/tyronczt/design-mode-learn

文章目录

- 系列文章|源码
- 一、模式核心思想
- 二、模式结构
- 三、Java代码示例：订单状态管理
- - 1. 定义状态接口
  - 2. 实现具体状态类
  - 3. 上下文类（Context）
  - 4. 客户端调用
  - 5. 运行截图
- 四、状态模式的核心优势
- - 1. 消除复杂条件分支
  - 2. 高扩展性与维护性
  - 3. 符合开闭原则（OCP）
  - 4. 状态转换显式化
  - 5. 提升代码复用性
- 五、适用场景
- 六、与其他模式的协作
- 七、总结
- 参考

一、模式核心思想

状态模式（State Pattern）是一种行为型设计模式，允许对象在其内部状态改变时改变自身行为。其核心思想是将对象的状态抽象为独立类，通过委托状态对象处理与状态相关的逻辑，从而消除复杂的条件判断语句（如if-else或switch-case），提升代码的可维护性和扩展性。

二、模式结构

状态模式包含三个核心角色：

角色	职责	Java实现示例
Context（上下文）	维护当前状态对象的引用，并将状态相关操作委托给具体状态类	持有`State`接口实例，提供状态切换方法（如`setState()`）
State（状态接口）	定义状态行为的抽象方法，约束具体状态类的实现	接口或抽象类（如`OrderState`接口定义`handleState()`方法）
ConcreteState（具体状态）	实现特定状态下的行为逻辑，并触发状态转换	实现`State`接口的类（如`PayOrder`处理支付状态逻辑）

三、Java代码示例：订单状态管理

以下是一个简化的订单状态流转示例，展示状态模式的实际应用：

1. 定义状态接口

public interface IOrderState {
    /**
     * 处理订单上下文
     */
    void handle(OrderContext context);
}

2. 实现具体状态类

// 待支付状态
public class PendingPaymentState implements IOrderState {
    // 实现接口中的handle方法
    @Override
    public void handle(OrderContext context) {
        System.out.println("订单待支付，跳转支付页面...");
        context.setState(new PaidState()); // 状态切换
    }
}

// 已支付状态
public class PaidState implements IOrderState {
    @Override
    public void handle(OrderContext context) {
        System.out.println("订单已支付，准备发货...");
        context.setState(new ShippedState());
    }
}

// 已发货状态
public class ShippedState implements IOrderState {
    @Override
    public void handle(OrderContext context) {
        System.out.println("订单已发货，待收货...");
    }
}

3. 上下文类（Context）

public class OrderContext {
    private IOrderState state;

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

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

4. 客户端调用

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建一个订单上下文实例
        OrderContext order = new OrderContext();
        // 设置订单的初始状态为待支付
        order.setState(new PendingPaymentState());

        order.process(); // 输出：订单待支付，跳转支付页面...
        order.process(); // 输出：订单已支付，准备发货...
        order.process(); // 输出：订单已发货，待收货...
    }
}