(十七)趣学设计模式之状态模式！

目录 一、 啥是状态模式？二、 为什么要用状态模式？三、 状态模式的实现方式四、 状态模式的优缺点五、 状态模式的应用场景六、 总结 🌟我的其他文章也讲解的比较有趣😁，如果喜欢博主的讲解方式，可以多多支持一下，感谢🤗！ 🌟了解责任链模式请看： (十 六)趣学设计模式 之 责任链模式！ ✨更多请看个人主页： 码熔burning

这篇文章带你详细认识一下设计模式中的状态模式

一、 啥是状态模式？

想象一下，你正在玩一个游戏 🎮。你的角色会根据不同的情况（比如受伤、正常、加速）而拥有不同的行为和能力。 状态模式就像是给你的角色穿上不同的“衣服”，每件“衣服”代表一种状态，不同的状态决定了角色不同的行为。

状态模式，就是允许对象在内部状态改变时改变它的行为！ 它可以将对象的行为封装到不同的状态类中，使得对象可以在不同的状态下表现出不同的行为 🎁。

简单来说，就是让对象像变色龙一样，根据不同的状态，展现不同的行为！

你需要根据对象的状态来改变它的行为： 就像你需要根据角色的状态来决定它的攻击方式 ⚔️！对象的状态会频繁变化： 就像你需要根据游戏进程不断调整角色的状态 🔄！你需要避免大量的 if-else 语句来判断对象的状态： 就像你需要避免写一堆代码来判断角色当前应该使用哪种攻击方式 😵‍💫！ 二、 为什么要用状态模式？

用状态模式，好处多多 👍：

封装状态和行为： 将每个状态的行为封装到单独的类中，使得代码更加清晰易懂 💫！易于扩展： 可以方便地添加新的状态，而无需修改现有代码 ➕！避免大量的 if-else 语句： 使得代码更加简洁优雅 ✨！提高代码的可维护性： 将每个状态的逻辑封装起来，使得代码更加清晰易懂 💡！ 三、 状态模式的实现方式

状态模式主要包含三个核心概念：

环境类（Context）： 持有当前状态的引用，并将客户端的请求委托给当前状态处理 🏠！抽象状态类（State）： 定义了所有状态都需要实现的接口，通常包含一个处理请求的方法 🤝！具体状态类（ConcreteState）： 实现了抽象状态类的接口，负责处理特定状态下的请求 ⚙️！ // 环境类：电梯 public class Lift { private LiftState state; // 当前状态 public Lift() { this.state = new StopState(); // 初始状态为停止状态 this.state.setContext(this); // 设置环境类 } public void setState(LiftState state) { this.state = state; this.state.setContext(this); // 设置环境类 } public LiftState getState() { return state; } public void open() { this.state.open(); } public void close() { this.state.close(); } public void run() { this.state.run(); } public void stop() { this.state.stop(); } } // 抽象状态类：电梯状态 public abstract class LiftState { protected Lift context; // 环境类 public void setContext(Lift context) { this.context = context; } public abstract void open(); // 开门 public abstract void close(); // 关门 public abstract void run(); // 运行 public abstract void stop(); // 停止 } // 具体状态类：停止状态 public class StopState extends LiftState { @Override public void open() { System.out.println("电梯开门了..."); context.setState(new OpenState()); // 切换到开门状态 } @Override public void close() { // 停止状态不能关门 } @Override public void run() { context.setState(new RunState()); // 切换到运行状态 System.out.println("电梯开始运行..."); } @Override public void stop() { System.out.println("电梯停止了..."); } } // 具体状态类：运行状态 public class RunState extends LiftState { @Override public void open() { // 运行状态不能开门 } @Override public void close() { // 运行状态不能关门 } @Override public void run() { System.out.println("电梯正在运行..."); } @Override public void stop() { System.out.println("电梯停止了..."); context.setState(new StopState()); // 切换到停止状态 } } // 具体状态类：开门状态 public class OpenState extends LiftState { @Override public void open() { System.out.println("电梯门已经打开..."); } @Override public void close() { System.out.println("电梯关门了..."); context.setState(new CloseState()); // 切换到关门状态 } @Override public void run() { // 开门状态不能运行 } @Override public void stop() { // 开门状态不能停止 } } // 具体状态类：关门状态 public class CloseState extends LiftState { @Override public void open() { // 关门状态不能开门 } @Override public void close() { System.out.println("电梯门已经关闭..."); } @Override public void run() { System.out.println("电梯开始运行..."); context.setState(new RunState()); // 切换到运行状态 } @Override public void stop() { // 关门状态不能停止 } } // 客户端 public class Client { public static void main(String[] args) { Lift lift = new Lift(); lift.open(); // 电梯开门了... lift.close(); // 电梯关门了... lift.run(); // 电梯开始运行... lift.stop(); // 电梯停止了... lift.getState().open(); // 电梯开门了... } }

代码解释

Lift 类是环境类，持有当前电梯状态的引用，并将客户端的请求委托给当前状态处理。LiftState 类是抽象状态类，定义了所有电梯状态都需要实现的接口，包括 open、close、run 和 stop 方法。StopState 类、RunState 类和 OpenState 类是具体状态类，实现了 LiftState 类的接口，负责处理特定状态下的请求。

输出结果

电梯开门了... 电梯关门了... 电梯开始运行... 电梯停止了... 电梯开门了... 四、 状态模式的优缺点

优点：

封装状态和行为 💫！易于扩展 ➕！避免大量的 if-else 语句 ✨！提高代码的可维护性 💡！

缺点：

状态类增多，增加代码复杂度 😫！状态切换逻辑可能分散在多个状态类中，不易维护 🤯！ 五、 状态模式的应用场景 游戏角色状态： 正常、受伤、死亡等等 🎮！订单状态： 待支付、已支付、已发货、已完成等等 🛒！TCP 连接状态： 监听、已连接、已关闭等等 🌐！工作流引擎： 定义任务的不同状态和状态转换 ⚙️！ 六、 总结 状态模式就像变色龙，根据不同的状态，展现不同的行为！ 🦎核心概念包括环境类、抽象状态类和具体状态类！ 🔑优点是封装状态和行为、易于扩展、避免大量的 if-else 语句、提高代码的可维护性！ 👍缺点是状态类增多，增加代码复杂度、状态切换逻辑可能分散在多个状态类中，不易维护！ 👎适用于对象的状态会频繁变化，并且需要根据状态来改变其行为的场景！ 🎯

希望这篇文章能让你彻底理解状态模式！ 💯 祝你学习愉快！ 😄 看完请看：(十 八)趣学设计模式 之 观察者模式！