行为型-状态模式（State Pattern）

概述

状态模式是一种行为设计模式，它可以让对象在内部状态改变时改变它的行为。简而言之，状态模式允许对象在不同状态下更改其行为，而不需要通过使用大量的条件语句进行手动更改。

优点：

• 状态模式将与特定状态相关的行为分散到不同的状态类中，使得代码更加模块化并且易于理解和维护。
• 状态模式符合开放封闭原则（Open-Closed Principle），当需要新增一种状态时，可以通过添加一个新的状态类来扩展系统，而不需要修改已有的代码。
• 状态模式将状态转换逻辑封装在状态类中，使得可以在不同的状态类中实现不同的状态转换规则，从而实现更灵活的状态转换逻辑。

缺点：

• 状态类的数量可能会随着状态的增加而增加，导致系统中类的数量增加，增加了代码的复杂性和理解难度。
• 状态模式要求对象具有较为复杂的内部状态转换逻辑，如果只有少量的状态转换，使用状态模式可能会显得过于繁琐。

使用场景：

• 当一个对象的行为与其状态相关，并且在不同状态下行为发生变化时，可以考虑使用状态模式。例如，订单在不同状态下有不同的行为，可以使用状态模式来封装每个状态的行为。
• 当需要提供对象的历史记录和撤销功能时，状态模式可以很好地实现。例如，文本编辑器中的编辑历史记录、Web浏览器中的前进和后退功能等。

示例

假设我们正在开发一个电子商务平台，需要实现订单状态的管理。订单的状态可以有多种，例如待支付、已支付、已发货、已完成等。不同的状态下，订单的行为也不同。

首先，我们定义订单状态接口OrderState，并在接口中定义订单的行为：

public interface OrderState {
    void pay(Order order);
    void deliver(Order order);
    void complete(Order order);
}

然后，我们实现具体的订单状态类，例如待支付状态PendingPaymentState、已支付状态PaidState、已发货状态ShippedState和已完成状态CompletedState：

public class PendingPaymentState implements OrderState {
    @Override
    public void pay(Order order) {
        System.out.println("订单已支付");
        order.setState(new PaidState());
    }

    @Override
    public void deliver(Order order) {
        System.out.println("订单未支付，不能发货");
    }

    @Override
    public void complete(Order order) {
        System.out.println("订单未支付，不能完成");
    }
}

public class PaidState implements OrderState {
    @Override
    public void pay(Order order) {
        System.out.println("订单已支付");
    }

    @Override
    public void deliver(Order order) {
        System.out.println("订单已发货");
        order.setState(new ShippedState());
    }

    @Override
    public void complete(Order order) {
        System.out.println("订单未发货，不能完成");
    }
}

public class ShippedState implements OrderState {
    @Override
    public void pay(Order order) {
        System.out.println("订单已支付");
    }

    @Override
    public void deliver(Order order) {
        System.out.println("订单已发货");
    }

    @Override
    public void complete(Order order) {
        System.out.println("订单已完成");
        order.setState(new CompletedState());
    }
}

public class CompletedState implements OrderState {
    @Override
    public void pay(Order order) {
        System.out.println("订单已支付，不能重新支付");
    }

    @Override
    public void deliver(Order order) {
        System.out.println("订单已完成，不能发货");
    }

    @Override
    public void complete(Order order) {
        System.out.println("订单已完成");
    }
}

接下来，我们定义订单类Order，并在类中保存订单的状态和执行订单相关的行为：

public class Order {
    private OrderState state;

    public Order() {
        this.state = new PendingPaymentState();
    }

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

    public void pay() {
        state.pay(this);
    }

    public void deliver() {
        state.deliver(this);
    }

    public void complete() {
        state.complete(this);
    }
}

现在，我们可以创建订单对象，并根据不同的状态执行订单的行为：

public class StateExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建订单对象
        Order order = new Order();

        // 执行订单的行为
        order.pay();
        order.deliver();
        order.complete();
    }
}

运行结果

订单已支付
订单未支付，不能发货
订单未支付，不能完成