【设计模式-状态模式】

状态模式（State Pattern）是一种行为设计模式，它允许一个对象在内部状态改变时改变它的行为。换句话说，这种模式让对象在不同的状态下能够表现出不同的行为，而不需要修改对象的代码。状态模式通过将对象的行为与状态进行解耦，使得状态的变化变得更容易管理和扩展。

1. 状态模式的基本概念

状态模式的核心思想是：将特定状态下的行为封装到状态类中，主对象的行为取决于它所处的状态。在状态模式中，通常会包含以下几个关键角色：

Context（上下文）： 这是拥有状态的对象。它维护当前状态的实例，并且会根据状态变化来委托行为的执行。上下文对象通常会暴露改变状态的方法。
State（状态接口/抽象类）： 这是一个接口或抽象类，定义了所有状态的公共行为。不同的状态类实现这个接口来定义具体的行为。
ConcreteState（具体状态）： 这是实现状态接口的类，每个类表示对象的一个具体状态。它们实现接口中定义的行为，并且可以通过改变上下文中的状态来切换行为。

2. 状态模式的UML 图

状态模式的结构图通常包括Context和多个实现了State接口的具体状态类。如下所示：

在这里插入图片描述

3. 状态模式的工作原理

状态模式的关键在于将状态从主对象（上下文）中分离出来。上下文对象拥有一个状态的引用，并且在调用某个方法时，将方法的调用委托给当前状态。这就意味着，每次调用时的具体行为取决于当前的状态实例。

4. 代码示例

以下是一个使用状态模式的简单代码示例：假设一个订单系统的状态有三种——新订单、已支付和已发货，我们使用状态模式来表示这些不同状态下的行为。

// State 接口
interface OrderState {
    void handleOrder();
}

// 具体状态：新订单
class NewOrderState implements OrderState {
    @Override
    public void handleOrder() {
        System.out.println("处理新订单：等待支付。");
    }
}

// 具体状态：已支付
class PaidOrderState implements OrderState {
    @Override
    public void handleOrder() {
        System.out.println("订单已支付：准备发货。");
    }
}

// 具体状态：已发货
class ShippedOrderState implements OrderState {
    @Override
    public void handleOrder() {
        System.out.println("订单已发货：等待收货。");
    }
}

// Context 类：订单
class Order {
    private OrderState state;

    // 设置初始状态
    public Order(OrderState state) {
        this.state = state;
    }

    // 更改订单状态
    public void setState(OrderState state) {
        this.state = state;
    }

    // 处理订单
    public void processOrder() {
        state.handleOrder();
    }
}

// 使用状态模式的例子
public class StatePatternDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建订单并设置初始状态为新订单
        Order order = new Order(new NewOrderState());
        order.processOrder(); // 输出：处理新订单：等待支付。

        // 更改状态为已支付
        order.setState(new PaidOrderState());
        order.processOrder(); // 输出：订单已支付：准备发货。

        // 更改状态为已发货
        order.setState(new ShippedOrderState());
        order.processOrder(); // 输出：订单已发货：等待收货。
    }
}