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概念
定义：状态模式（State Pattern）：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。其别名为状态对象（Objects for States），状态模式是一种对象行为型模式。
状态模式用于解决系统中复杂对象的状态转换以及不同状态下行为的封装问题。当系统中某个对象存在多个状态，这些状态之间可以进行转换，而且对象在不同状态下行为不相同时可以使用状态模式。状态模式将一个对象的状态从该对象中分离出来，封装到专门的状态类中，使得对象状态可以灵活变化。
角色
- Context（环境类）：环境类又称为上下文类，它是拥有多种状态的对象。由于环境类的状态存在多样性且在不同状态下对象的行为有所不同，因此将状态独立出去形成单独的状态类。在环境类中维护一个抽象状态类State的实例，这个实例定义当前状态，在具体实现时，它是一个State子类的对象。
- State（抽象状态类）：它用于定义一个接口以封装与环境类的一个特定状态相关的行为。在抽象状态类中声明各种不同状态对应的方法，而在其子类中实现这些方法。由于不同状态下对象的行为可能不同，因此在不同子类中方法的实现可能存在不同，相同的方法可以写在抽象状态类中。
- ConcreteState（具体状态类）：它是抽象状态类的子类，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。
样例代码
状态转换
在状态模式的使用过程中，一个对象的状态之间还可以进行相互转换。通常有以下两种实现状态转换的方式：
- 统一由环境类来负责状态之间的转换。此时，环境类还充当了状态管理器（State Manager）角色。在环境类的业务方法中通过对某些属性值的判断实现状态转换，还可以提供一个专门的方法用于实现属性判断和状态转换。代码片段如下：
- 由具体状态类来负责状态之间的转换。可以在具体状态类的业务方法中判断环境类的某些属性值再根据情况为环境类设置新的状态对象，实现状态转换。代码片段如下：
共享状态
在有些情况下，多个环境对象可能需要共享同一个状态。如果希望在系统中实现多个环境对象共享一个或多个状态对象，那么需要将这些状态对象定义为环境类的静态成员对象。
总结
优点
- 将所有与某个状态有关的行为放到一个类中，只需要注入一个不同的状态对象即可使环境对象拥有不同的行为。
- 封装了状态的转换规则。在状态模式中可以将状态的转换代码封装在环境类或者具体状态类中，对状态转换代码进行集中管理，而不是分散在一个个业务方法中。
缺点
- 状态模式的使用必然会增加系统中类和对象的个数，导致系统运行开销增大。
- 状态模式的程序结构与实现都较为复杂，如果使用不当将导致程序结构和代码的混乱，增加系统设计的难度。
- 状态模式对开闭原则的支持并不太好。增加新的状态类需要修改那些负责状态转换的源代码，否则无法转换到新增状态；而且修改某个状态类的行为也需修改对应类的源代码。
参考资料
[1] 刘伟. 设计模式的艺术[M]. 清华大学出版社, 2020.
