1 状态模式介绍

状态模式是一种行为型设计模式，它允许对象在内部状态发生改变时改变其行为。

即一个对象在其内部状态改变时，会导致其行为的改变。状态模式将对象的所有状态都抽象成为一个状态类，对象在不同状态下具有不同的行为。这种设计模式的核心思想是将各种状态分离，并将状态转移的逻辑分离。这样可以让状态改变时避免重复的if...else...语句，使代码更加清晰简洁。

📌 场景

一般在对象状态的转换比较复杂的场景下使用。比如，当一个对象的状态发生改变时，它所要采取的行为也会随之改变，这时我们就可以使用状态模式来进行程序设计。例如，游戏中的角色状态切换、自动售货机中的选择商品状态等等，都可以使用状态模式来进行设计，很多时候可以用来替代冗余的if...else...语句。

📌 优点

1. 避免了大量的条件语句，使得代码更加清晰和易于维护。
2. 将状态的控制逻辑与业务逻辑分离开来，降低了两者的耦合度。
3. 状态的转换过程比较明确，易于理解和维护。

📌 缺点

1. 如果状态比较多，会导致类的个数增加，从而增加系统的复杂性。
2. 如果状态过多，可能会导致各个状态之间的转换关系比较复杂，难以进行维护。
3. 如果状态的变化比较频繁，可能会导致系统性能下降。

2 状态模式实现

以水的三种状态为例：

在标准大气压下，水在 0 ~ 100 度之间时，会呈现液态；在 0 度以下会变成固态；100 度以上会变成气态。

📌 1.定义状态

/* 状态*/
public enum State {/* 液态*/LIQUID,/* 固态*/SOLID,/* 气态*/GASEOUS
}

📌 2.定义水对象

/* 水*/
public class Water {/* 状态*/public State state;/* 设置温度* @param temperature 温度*/public void setTemperature(int temperature) {// 低于 0 度，状态变为固态if (temperature < 0) {this.state = State.SOLID;}// 0 度到 100 度，状态变为液态else if (temperature < 100) {this.state = State.LIQUID;}// 高于 100 度，状态变为气态else {this.state = State.GASEOUS;}}/* 行为*/public void action() {// 不同的状态对应不同的行为switch (this.state) {case LIQUID:System.out.println("水是液态");break;case SOLID:System.out.println("水是固态");break;case GASEOUS:System.out.println("水是气态");break;default:System.out.println("未知");}}
}

📌 3.调用

public class Client {public static void main(String[] args) {// 定义水Water water = new Water();// 定义温度数组int[] temperatures = {50, -1, 101};// 遍历温度，查看各温度下水的行为for (int temperature : temperatures) {// 设置温度water.setTemperature(temperature);// 水的行为water.action();}}
}

控制台输出：

水是液态
水是固态
水是气态

可以看到，将水的温度设置为不同值后，到了指定温度，水的状态就会发生改变，体现出其状态对应的行为，这就是状态模式的简单实现。

📌 注意：

建议状态不超过5个~