《设计模式》状态模式

定义：

• 状态模式也称为状态机模式，允许对象在内部状态发生改变时改变它的行为，对象看起来好像修改了它的类。
• 属于行为型模式。

状态模式的角色组成：

• State(抽象状态类)：定义一个接口用来封装与环境类的一个特定状态相关的行为，可以有一个或多个行为。
• ConcreteState(具体状态类)：作为抽象状态类的子类，每个子类实现一个与环境类的一个状态相关的行为。每个具体状态类对应环境类的一个具体状态，不同的具体状态类其行为有所不同。
• Context(环境类)：环境类中维护一个具体状态的实例，通常有多种状态，负责具体状态的切换。

状态模式的 UML 类图：

情景案例：CSDN 博客平台的内容管理模块对文章进行了统一管理，目前文章的状态分为“全部”、“全部可见”、“仅我可见”、“审核”、“草稿箱”和“回收站”这六种状态。不同状态文章的“行为”是不同的，例如，“全部”表示可以看到其他五种状态文章的合集，“全部可见”表示可以看到全部已经发表的设置设为公开的文章，“仅我可见”表示只能看到已经发布的私密文章，使用状态模式对该情景进行模拟编码。

抽象状态类 State：

public interface State {
    void handle();
}

具体状态类 All：

public class All implements State{
    @Override
    public void handle() {
        System.out.println("所有文章，包括所有公开文章、私密文章、审核文章、草稿文章、已经被删除的文章");
    }
}

具体状态类 AllVisible：

public class AllVisible implements State{
    @Override
    public void handle() {
        System.out.println("所有公开文章");
    }
}

具体状态类 Private：

public class Private implements State{
    @Override
    public void handle() {
        System.out.println("所有私密文章");
    }
}

具体状态类 Audit：

public class Audit implements State{
    @Override
    public void handle() {
        System.out.println("所有审核文章");
    }
}

具体状态类 Manuscript：

public class Manuscript implements State {
    @Override
    public void handle() {
        System.out.println("所有草稿文章");
    }
}

具体状态类 Recycled：

public class Recycled implements State{
    @Override
    public void handle() {
        System.out.println("所有已经被删除的文章");
    }
}

环境类 Context：

public class Context {
    private State state;

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

    void request() {
        this.state.handle();
    }
}

客户端类 Client：

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        Context context = new Context();
        context.setState(new All());
        context.request();
        context.setState(new AllVisible());
        context.request();
        context.setState(new Private());
        context.request();
    }
}

状态模式的优点：

• 消除庞大的条件分支语句：将特定的状态独立为类，消除了冗余的 if...else 或 switch...case 语句，使代码更加简洁，提高了系统的可维护性。
• 状态转换显式化：将特定的状态相关的行为都放入一个对象中，由于所有与状态相关的代码都存在于某个ConcreteState中，所以通过定义新的子类可以很容易地增加新的状态和转换。

状态模式的缺点：

• 类膨胀问题：如果一个事物具备很多状态，则会造成状态类太多。

状态模式的适用场景：

• 一个操作中含有庞大的多分支结构，并且这些分支取决于对象的状态。
• 对象的行为依赖于它的状态（例如某些属性值），状态的改变将导致行为的变化。

状态模式在 JDK 或 Spring 源码中的应用：

很遗憾哈哈，目前无论是在 JDK 还是在 Spring 源码中，具体实现了状态模式的类和接口并不常见(也就是没有哈哈)，因为状态模式并非是JDK 或 Spring 框架中广泛采用的设计模式之一。虽然可能没有明确称之为"状态模式"，但是可以找到一些与状态模式相似的设计。例如：

• ThreadPoolExecutor 类是 Java 并发库中用于执行多个线程任务的线程池实现之一。它内部维护了线程池的状态，如 RUNNING、SHUTDOWN、STOP、TIDYING 和 TERMINATED 等。根据不同的状态，ThreadPoolExecutor 会在处理任务、关闭线程池等过程中执行不同的行为，从而实现了一种状态切换的逻辑。
• 该示例只是在某种程度上与状态模式相似，而不是典型的状态模式应用。