设计模式-状态模式

状态模式:

         状态模式（State Pattern）是一种行为型设计模式，它允许对象在内部状态改变时改变其行为。这种模式将与特定状态相关的操作和行为封装到单独的状态类中，当对象的状态变化时，就调用相应状态类的方法来处理。

角色与结构：

1 Context（环境/上下文）：

• 环境类包含一个 State 对象的引用，并通过这个引用调用 State 对象的方法。
• 环境类可以将自身的引用传递给 State 对象，以便在状态发生变化时更新自身状态。

2 State（抽象状态）：

• 定义了一个接口以供所有具体状态子类实现，通常声明了所有可能的行为以及一些用于切换状态的方法。

3 ConcreteState（具体状态）：

• 每个具体状态都是 State 的一个子类，每个子类都实现了 State 接口定义的所有方法。
• 具体状态类负责在对应状态下执行相应的业务逻辑，并且可以在满足条件时更改 Context 的状态。

工作原理：

• 当 Context 中的对象状态发生改变时，它会改变其内部持有的 State 对象为一个新的具体状态对象。之后，对 Context 执行的操作将被转发到当前持有的具体状态对象上执行。

示例代码：

状态模式java示例代码如下：

// 抽象状态接口
interface State {
    void handle(Context context);
}

// 具体状态类
class ConcreteStateA implements State {
    @Override
    public void handle(Context context) {
        System.out.println("Handling state A");
        // 更改状态至 B
        context.setState(new ConcreteStateB());
    }
}

class ConcreteStateB implements State {
    @Override
    public void handle(Context context) {
        System.out.println("Handling state B");
        // 更改状态至 A
        context.setState(new ConcreteStateA());
    }
}

// 上下文类
class Context {
    private State state;

    public Context(State state) {
        setState(state);
    }

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

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

// 客户端代码
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        Context context = new Context(new ConcreteStateA());
        context.request(); // 输出 "Handling state A"
        context.request(); // 输出 "Handling state B"
        context.request(); // 输出 "Handling state A"
    }
}

  说明：上面代码中Context 类持有 State 对象，并在请求时调用当前状态对象的 handle() 方法。每次调用 handle() 方法时，都会根据需要切换到下一个状态。

优点：

• 减少 if-else 或 switch-case 语句：通过将状态相关的行为分发给不同的状态对象，简化了代码结构，使得状态变更更加清晰和易于管理。
• 扩展性良好：增加新的状态只需要创建新的具体状态类，而不需要修改现有代码。
• 遵循开闭原则：已有的状态类无需修改就能添加新状态。

应用场景：

• ATM 自动取款机根据账户状态（如正常、冻结、透支等）的不同，执行不同的操作。
• 游戏角色有不同的状态（如站立、行走、奔跑、跳跃），每种状态下角色的动作不同。
• 文本编辑器中的文本格式（如普通、粗体、斜体、下划线等）可以通过状态模式进行切换。