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设计模式——状态模式（State）

news 2025/8/14 23:41:21

状态模式（State Pattern）是一种行为设计模式，它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。状态模式通过把对象的每一个状态都封装到一个单独的类中，并将请求委托给当前状态对象来让状态的变化与行为变化相解耦。

状态模式主要包含以下几个角色：

Context（环境类）：定义客户端所感兴趣的接口，并且维护一个当前状态，将与状态相关的操作委托给当前状态对象来处理。
State（抽象状态类）：定义一个接口以封装与Context的一个特定状态相关的行为。
ConcreteState（具体状态类）：实现抽象状态类所定义的行为。

以下是状态模式的一个简单Java代码示例：

// 抽象状态类
public interface State {void handleRequest(Context context);
}// 具体状态类A
public class StateA implements State {@Overridepublic void handleRequest(Context context) {System.out.println("Handling request in state A");context.setState(new StateB()); // 切换到状态B}
}// 具体状态类B
public class StateB implements State {@Overridepublic void handleRequest(Context context) {System.out.println("Handling request in state B");// 这里可以切换到其他状态，或者保持当前状态}
}// 环境类
public class Context {private State state;public Context() {this.state = new StateA(); // 初始状态设置为A}public void setState(State state) {this.state = state;}public void request() {state.handleRequest(this); // 将请求委托给当前状态对象处理}
}// 客户端代码
public class Client {public static void main(String[] args) {Context context = new Context();// 客户端通过调用Context对象的request方法来触发状态转换context.request(); // 输出: Handling request in state Acontext.request(); // 输出: Handling request in state B（因为StateA的handleRequest方法中将状态切换到了StateB）}
}

在上面的示例中，Context类持有一个State对象，并通过调用该对象的handleRequest方法来处理请求。StateA和StateB是State接口的具体实现，它们各自定义了在给定状态下如何处理请求的行为。当Context对象的request方法被调用时，它会将请求委托给当前状态对象来处理。根据状态的不同，handleRequest方法可能会执行不同的操作，并可能改变Context对象的状态。

状态模式的主要优点包括：