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设计模式之状态模式

news 2025/7/1 16:51:55

在日常开发中，我们经常会遇到这样的场景：一个对象在不同时刻有不同的状态，不同状态下它的行为也会发生变化。此时，使用大量if...else或switch语句会让代码变得混乱而难以维护。为了更优雅地应对这种问题，状态模式(State Pattern)应运而生。

1. 概念

状态模式是行为型模式之一。它允许一个对象在其内部状态发生变化，改变它的行为，看起来就像修改了它的类一样。

简单来说：对象的行为取决于它的状态，并且可以在运行时根据状态改变行为。

状态模式主要包含以下角色：

环境类(Context): 也称为上下文，它定义了客户端需要的接口，内部维护一个当前状态，并负责具体状态的切换。

抽象状态类(State): 定义一个接口，用以封装环境对象中的特定状态所对应的行为，可以有一个或多个行为。

具体状态类(Concrete State): 实现抽象状态所对应的行为，并且在需要的情况下进行状态切换。

2. 代码实现

这里我们以一个简单的订单状态来举例，我们一个订单可能拥有很多状态，比如代付款、待发货、已发货、已完成等状态，这里我们就来模拟一下一个订单完成的全状态。

我们首先定义抽象状态，以及其相关实现：

public interface OrderState {void handle();
}

public class PendingPaymentState implements OrderState {public void handle() {System.out.println("订单待付款，提示用户付款...");}
}public class PaidState implements OrderState {public void handle() {System.out.println("订单已付款，准备发货...");}
}public class ShippedState implements OrderState {public void handle() {System.out.println("订单已发货，等待确认收货...");}
}public class CompletedState implements OrderState {public void handle() {System.out.println("订单已完成，谢谢惠顾！");}
}

其次我们定义一个环境类：

public class OrderContext {private OrderState state;public void setState(OrderState state) {this.state = state;}public void request() {if (state == null) {throw new IllegalStateException("订单状态未设置！");}state.handle();}
}

最后我们定义一个测试类：

public class Main {public static void main(String[] args) {OrderContext order = new OrderContext();order.setState(new PendingPaymentState());order.request(); // 输出：订单待付款，提示用户付款...order.setState(new PaidState());order.request(); // 输出：订单已付款，准备发货...order.setState(new ShippedState());order.request(); // 输出：订单已发货，等待确认收货...order.setState(new CompletedState());order.request(); // 输出：订单已完成，谢谢惠顾！}
}

其实经验丰富的程序员可以联想到一个词：那就是状态机，我们也可以对上述的案例进行进一步的加强，比如可以让每一个状态都拥有切换状态的行为，这样环境类可以直接形成一个状态流程，可以通过调用该状态的方法就可以实现与其他状态的关联。