状态模式：将对象行为与状态解耦

状态模式（State Pattern）是一种行为设计模式，它允许对象在其内部状态改变时改变其行为，使对象看起来好像修改了其类。

状态模式的核心思想是将对象的行为封装在不同的状态对象中，每个状态对象都代表了对象在某一特定状态下的行为。当对象的状态发生变化时，它会切换到相应的状态对象，从而改变其行为。

一，状态模式的结构

状态模式主要包含以下几个部分：

• Context：维护一个State实例，这个实例定义当前状态。
• State：定义一个接口，用于封装与Context的一个特定状态相关的行为。
• ConcreteState：实现State接口的具体状态类。

uml类图：

二，状态模式的实现

以下是一个简单的状态模式示例，模拟一个简单的电灯开关。

// State接口
public interface State {
    void handleRequest();
}

// 具体状态类：开灯状态
public class OnState implements State {
    @Override
    public void handleRequest() {
        System.out.println("Turning light off...");
    }
}

// 具体状态类：关灯状态
public class OffState implements State {
    @Override
    public void handleRequest() {
        System.out.println("Turning light on...");
    }
}

// Context类
public class Light {
    private State state;

    public Light() {
        state = new OffState(); // 初始状态为关灯
    }

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

    public void pressButton() {
        state.handleRequest();
        if (state instanceof OffState) {
            setState(new OnState());
        } else {
            setState(new OffState());
        }
    }
}

// 测试
public class StatePatternDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Light light = new Light();
        light.pressButton(); // 输出：Turning light on...
        light.pressButton(); // 输出：Turning light off...
    }
}

三，状态模式的优点

• 封装状态转换：状态转换逻辑被封装在状态类中，Context类的代码更加简洁。
• 遵循开闭原则：增加新的状态类时，不需要修改现有的状态类和Context类。

四，状态模式的缺点

• 类的数量增加：每个具体状态都需要定义一个类，可能会导致类的数量增加。
• 状态切换逻辑分散：状态切换的逻辑分散在各个状态类中，可能难以理解和维护。

五，状态模式的适用场景

• 对象的行为依赖于其状态，并且需要在运行时根据状态改变其行为。
• 代码中包含大量与对象状态有关的条件语句。

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