设计模式之状态模式

状态模式（State Pattern）是一种行为设计模式，它允许对象在其内部状态改变时改变其行为，对象看起来似乎修改了它的类。这种模式将状态的改变逻辑封装在独立的状态类中，使得对象状态的变化不会影响到对象的行为逻辑，使得代码更加清晰和易于维护。

详细介绍

角色划分：

Context（环境类/上下文）：维护一个具体状态对象的引用，并定义一个接口来与这些状态对象交互，以便代理状态对象的操作。
State（状态接口）：定义一个所有具体状态类都必须实现的接口，声明处理状态相关操作的方法。
ConcreteState（具体状态类）：实现状态接口中定义的方法，每一个具体状态类对应一种具体状态，负责实现该状态下对象的行为。

工作流程：

上下文对象创建时，会初始化一个初始状态的对象。
上下文对象通过调用状态对象的方法来改变自己的状态。
当状态改变时，实际上是由当前状态对象决定并返回下一个状态对象，上下文随之更新状态对象引用。

使用场景

当一个对象的行为依赖于它的状态（属性），并且它必须在运行时刻根据状态改变行为时。
需要避免复杂的条件语句（如if...else或switch...case）来处理状态变化的情况。

注意事项

尽量减少上下文类与具体状态类之间的直接依赖，使状态转换更加灵活。
确保状态转换逻辑清晰且不易出错，避免无限循环或死锁状态。
随着状态数量的增加，具体状态类的数量也会增加，需权衡设计的复杂度。

优缺点

优点：

封装性好：每个状态的处理逻辑都被封装在相应的状态类中，使得状态转换逻辑清晰。
易于扩展：新增状态只需添加新的状态类，不影响现有代码。

缺点：

类爆炸：状态数量增多时，会产生大量的具体状态类，增加了系统的复杂度。
状态转换复杂度：状态转换逻辑可能变得复杂，尤其是存在多个状态间的转换路径时。

Java代码示例

java">// 状态接口
interface State {void handle(Context context);
}// 具体状态类：开始状态
class StartState implements State {@Overridepublic void handle(Context context) {System.out.println("Player is in start state");context.setState(new StopState());}
}// 具体状态类：停止状态
class StopState implements State {@Overridepublic void handle(Context context) {System.out.println("Player is in stop state");context.setState(new PlayState());}
}// 具体状态类：播放状态
class PlayState implements State {@Overridepublic void handle(Context context) {System.out.println("Player is playing");context.setState(new PauseState());}
}// 具体状态类：暂停状态
class PauseState implements State {@Overridepublic void handle(Context context) {System.out.println("Player is paused");context.setState(new StartState());}
}// 上下文类
class Context {private State state;public Context() {this.state = new StartState();}public void setState(State state) {this.state = state;}public void request() {state.handle(this);}
}// 客户端代码
public class StatePatternDemo {public static void main(String[] args) {Context context = new Context();for (int i = 0; i < 9; i++) {context.request();}}
}