设计模式之状态设计模式

• 状态设计模式（State Pattern）

  • 对象的行为依赖于它的状态（属性），并且可以根据它的状态改变而改变它的相关行为，属于行为型模式

  • 允许一个对象在其内部状态改变时改变它的行为

  • 状态模式是策略模式的孪生兄弟，他们的UML图是一样的，但实际上解决的是不同情况的两种场景问题

  • 工作中用的不多，基本策略模式比较多

    

• 应用场景

  • 一个对象的行为取决于它的状态，并且它必须在运行时根据状态改变它的行为
  • 代码中包含大量与对象状态有关的条件语句，比如一个操作中含有 庞大的多分支的条件if else语句，且这些分支依赖于该对象的状态
  • 电商订单状态：未支付、已支付、派送中、收货完成等状态，各个状态下处理不同的事情

• 角色

  • Context上下文：定义了客户程序需要的接口并维护一个具体状态角色的实例，将与状态相关的操作委托给当前的Concrete State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：实现抽象状态定义的接口

• 代码示例，电商项目中每个状态都有不同的操作

  /**
   * 抽象状态
   */
  interface State {
      void handle();
  }
  
  class NewOrderState implements State {
      @Override
      public void handle() {
          System.out.println("新订单，未支付");
          System.out.println("调用商户客服服务，有新订单");
      }
  }
  
  class PayOrderState implements State {
      @Override
      public void handle() {
          System.out.println("新订单已支付");
          System.out.println("调用商户客服服务，订单已经支付");
          System.out.println("调用物流服务，未发货");
      }
  }
  
  class SendOrderState implements State {
      @Override
      public void handle() {
          System.out.println("订单已发货");
          System.out.println("调用短信服务，告诉用户已经发货");
          System.out.println("调用物流服务，更新物流信息");
      }
  }
  
  /**
   * 上下文
   */
  class OrderContext {
      private State state;
  
      public void setState(State state) {
          this.state = state;
          System.out.println("订单状态变更===");
          this.state.handle();
      }
  }
  
  public class Main {
      public static void main(String[] args) {
          OrderContext context = new OrderContext();
          context.setState(new NewOrderState());
          context.setState(new PayOrderState());
          context.setState(new SendOrderState());
      }
  }
  

• 优点

  • 只需要改变对象状态即可改变对象的行为
  • 可以让多个环境对象共享一个状态对象，从而减少系统中对象的个数

• 缺点

  • 状态模式的使用会增加系统类和对象的个数
  • 状态模式的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
  • 状态模式对“开闭原则”的支持并不太好，对于可以切换状态的状态模式，增加新的状态类需要修改那些负责状态转换的源代码

• 状态设计和策略模式的区别

  • UML图一样，结构基本类似
  • 状态模式重点在各状态之间的切换，从而做不同的事情
  • 策略模式更侧重于根据具体情况选择策略，并不涉及切换
  • 状态模式不同状态下做的事情不同，而策略模式做的都是同一件事，例如：聚合支付平台，有支付宝、微信、银联，虽然策略不同，但最终做的事情都是支付
  • 状态模式，各个状态的同一方法做的是不同的事，不能互相替换