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行为型：状态模式

article 2025/8/31 12:37:08

1、核心思想

2、实现方式

2.1 模式结构

2.2 实现案例

3、优缺点分析

4、适用场景

5、注意事项

1、核心思想

目的：将状态相关逻辑封装到独立的类中，消除复杂的条件分支，状态的切换由具体状态类自身管理

举例：

1> 交通灯红绿黄切换

2> 台灯通电与断电切换

2、实现方式

2.1 模式结构

三个核心角色：

State（状态接口）：定义通用的状态规范标准，其中处理请求方法handle()将系统环境Context作为参数传入。
ConcreteStateA、ConcreteStateB、ConcreteStateC（状态实现A、状态实现B、状态实现C）：具体的状态实现类，定义该状态下的行为，并可触发状态转换。
Context（系统环境）：系统的环境，持有当前状态的引用，提供修改状态的方法setState()，对外暴露请求发起方法request()

2.2 实现案例

假设电梯有运行中、停止、故障三种状态，不同状态下对开门、关门的响应不同

//1、状态接口
public interface ElevatorState {void openDoor();void closeDoor();void run();void stop();
}//2、状态实现类
// 停止状态
public class StoppedState implements ElevatorState {@Overridepublic void openDoor() {System.out.println("开门成功（已停止）");}@Overridepublic void closeDoor() {System.out.println("关门成功（已停止）");}@Overridepublic void run() {System.out.println("电梯开始运行");}@Overridepublic void stop() {System.out.println("电梯已是停止状态");}
}// 运行状态
public class RunningState implements ElevatorState {@Overridepublic void openDoor() {System.out.println("运行中禁止开门！");}@Overridepublic void closeDoor() {System.out.println("门已关闭（运行中）");}@Overridepublic void run() {System.out.println("电梯已在运行中");}@Overridepublic void stop() {System.out.println("电梯停止运行");}
}// 故障状态
public class ErrorState implements ElevatorState {@Overridepublic void openDoor() {System.out.println("故障中，禁止操作！");}@Overridepublic void closeDoor() {System.out.println("故障中，禁止操作！");}@Overridepublic void run() {System.out.println("故障中，禁止操作！");}@Overridepublic void stop() {System.out.println("故障中，禁止操作！");}
}//3、系统环境类：电梯控制器
public class ElevatorController {private ElevatorState currentState;public ElevatorController() {currentState = new StoppedState(); // 初始状态为停止}public void setState(ElevatorState state) {this.currentState = state;}public void openDoor() {currentState.openDoor();}public void closeDoor() {currentState.closeDoor();}public void run() {currentState.run();// 状态切换逻辑可在此或具体状态中实现}public void stop() {currentState.stop();}
}//4、客户端
public class Client {public static void main(String[] args) {ElevatorController elevator = new ElevatorController();elevator.openDoor();   // 输出：开门成功（已停止）elevator.run();        // 输出：电梯开始运行elevator.openDoor();   // 输出：运行中禁止开门！elevator.stop();       // 输出：电梯停止运行}
}