状态模式

状态模式是一种行为设计模式，它允许对象在内部状态改变时改变它的行为。这种模式是通过定义状态对象来封装状态相关的行为，并且将状态对象委托给上下文对象来实现状态转换和行为变化。

UML类图

• Context（上下文）：定义客户感兴趣的接口，并且维护一个具体状态子类的实例，这个实例定义当前状态。
• State（状态）：定义一个接口以封装与Context的一个特定状态相关的行为。
• ConcreteStateA, ConcreteStateB, ConcreteStateC（具体状态）：实现State接口的具体状态类，负责处理Context对象的请求，并根据状态变化来改变Context的行为。

Java示例

// State接口
interface State {
    void handle(Context context);
}

// 具体状态类A
class ConcreteStateA implements State {
    public void handle(Context context) {
        System.out.println("Handle request in State A");
        // 在具体状态A处理完后，将上下文的状态设置为B
        context.setState(new ConcreteStateB());
    }
}

// 具体状态类B
class ConcreteStateB implements State {
    public void handle(Context context) {
        System.out.println("Handle request in State B");
        // 在具体状态B处理完后，将上下文的状态设置为A
        context.setState(new ConcreteStateA());
    }
}

// 上下文类
class Context {
    private State state;

    public Context() {
        // 初始状态设置为A
        this.state = new ConcreteStateA();
    }

    // 设置状态
    public void setState(State state) {
        this.state = state;
    }

    // 处理请求
    public void request() {
        state.handle(this);
    }
}

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建上下文对象
        Context context = new Context();

        // 初始状态为A，处理一次请求
        context.request();
        // 处理完毕后状态变为B，再处理一次请求
        context.request();
        // 处理完毕后状态再次变为A，再处理一次请求
        context.request();
    }
}

适用场景

状态模式适用于以下场景：

1. 对象的行为取决于其状态：当对象的行为取决于其内部状态，并且状态在运行时可以改变时，状态模式是一个很好的选择。例如，对象可能会根据其状态采取不同的行动，或者执行不同的算法。
2. 状态转换复杂且频繁：当对象存在多个状态，并且状态之间的转换比较复杂且频繁时，状态模式可以简化状态之间的转换逻辑，将状态转换的代码分散到不同的状态类中，提高了代码的可维护性和可读性。
3. 避免使用大量的条件语句：当对象的行为由大量的条件语句决定时，使用状态模式可以将每个状态的行为封装在一个状态类中，避免了大量的条件语句，使代码更加清晰和易于理解。
4. 对象的状态需要动态切换：当对象的状态需要在运行时动态切换，并且需要根据状态变化来改变对象的行为时，状态模式可以提供一种优雅的方式来管理对象的状态和行为。

总的来说，状态模式适用于那些对象的行为取决于其内部状态，并且需要根据状态变化来改变对象的行为，或者存在多个状态且状态之间的转换比较复杂的情况。通过状态模式，可以将状态相关的行为封装在不同的状态类中，使系统更加灵活、可扩展和易于维护。