3.8设计模式——State 状态模式（行为型）

意图

允许一个对象在其内部状态改变时改变它的行为。对象看起来似乎修改了它的类。

结构

• Context（上下文）定义客户感兴趣的接口；维护一个ConcreteState子类的实例，这个实例定义当前状态。
• State（状态）定义一个接口以封装与Context的一个特定状态相关的行为。
• ConcreteState（具体状态子类）每个子类实现与Context的一个状态相关的行为。
• Handle是一个代表处理当前状态的动作或方法的命名。在状态模式中，每个具体状态子类都会实现自己的 handle 方法，用来定义该状态下的具体行为或逻辑。当上下文调用 handle 方法时，实际执行的是当前状态对应的具体状态子类中的 handle 方法。

适用性

• 一个对象的行为决定于它的状态，并且它必须在运行时刻根据状态改变它的行为。
• 一个操作中含有庞大的多分支条件语句，且这些分支依赖于该对象的状态。这个状态常用一个或多个枚举常量表示。通常，有多个操作包含这一相同的条件结构。State模式将每一个条件分支放入一个独立的类中。这使得开发者可以根据对象自身的情况将对象的状态作为一个对象，这个对象可以不依赖于其他对象独立变化。

代码示例

// 状态接口
interface State {
    void handle();
}

// 具体状态子类A
class ConcreteStateA implements State {
    @Override
    public void handle() {
        System.out.println("Handling state A");
    }
}

// 具体状态子类B
class ConcreteStateB implements State {
    @Override
    public void handle() {
        System.out.println("Handling state B");
    }
}

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

    public Context() {
        // 初始状态为A
        currentState = new ConcreteStateA();
    }

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

    public void request() {
        currentState.handle();
    }
}

// 测试
public class StatePatternExample {
    public static void main(String[] args) {
        Context context = new Context();

        // 初始状态为A
        context.request();

        // 改变状态为B
        context.setState(new ConcreteStateB());
        context.request();
    }
}

在这个示例中，State接口定义了状态的行为，ConcreteStateA和ConcreteStateB是具体状态子类，分别实现了不同状态下的行为。Context类维护了一个当前状态的实例，根据当前状态来调用相应的行为。在测试中，创建了一个Context对象并初始化为状态A，然后改变状态为B并调用请求方法，观察输出结果。