设计模式之状态模式

一、简介

在状态模式(State Pattern)中，类的行为是基于它的状态而改变的。这种类型的设计模式属于行为型模式

状态模式一般用来实现状态机，有限状态机( Finite State Machine)，缩写为 FSM，简称为状态机。状态机有 3 个组成部分：状态（State）、事件（Event）、动作（Action）。其中，事件也称为转移条件（Transition Condition）。事件触发状态的转移及动作的执行。不过，动作不是必须的，也可能只转移状态，不执行任何动作。

二、实现方式

以在京东下单为例

• 三种状态State：未支付、未收货、已完成。
• 两种事件Event：支付、收货。
• 事件触发状态的转移：支付后状态为未收货，收货后状态为已完成

• 抽象状态类（State）：状态类的接口，封装了状态及其行为

  /**
   * 状态接口
   */
  public interface IPay {
      /**
       * 支付行为
       * @param payStateMachine
       */
      void pay(PayStateMachine payStateMachine);
      /**
       * 收货行为
       * @param payStateMachine
       */
      void receive(PayStateMachine payStateMachine);
  }
  

• 具体状态类（ConcreteState）：实现了State

  @Slf4j
  public class UnPay implements IPay{
      @Override
      public void pay(PayStateMachine payStateMachine) {
          payStateMachine.setIPay(new UnReceive());
      }
      @Override
      public void receive(PayStateMachine payStateMachine) {
          log.info("未支付，不能收货！");
      }
  }
  
  @Slf4j
  public class UnReceive implements IPay{
  
      @Override
      public void pay(PayStateMachine payStateMachine) {
          log.info("未收到货，不能支付！");
      }
  
      @Override
      public void receive(PayStateMachine payStateMachine) {
          payStateMachine.setIPay(new Final());
      }
  }
  
  @Slf4j
  public class Final implements IPay{
  
      @Override
      public void pay(PayStateMachine payStateMachine) {
          log.info("订单已完成，不能支付！");
      }
  
      @Override
      public void receive(PayStateMachine payStateMachine) {
          log.info("订单已完成，不能收货！");
      }
  }
  

• 上下文对象（Context）：持有State对象的引用，保持并切换各个状态。

  @Setter
  @Slf4j
  public class PayStateMachine {
      private IPay iPay;
      public PayStateMachine() {
          //初始化未支付
          iPay = new UnPay();
      }
      public void pay() {
          log.info("支付前状态{}",iPay.getClass().getSimpleName());
          this.iPay.pay(this);
          log.info("支付后状态{}",iPay.getClass().getSimpleName());
      }
      public void receive() {
          log.info("收货前状态{}",iPay.getClass().getSimpleName());
          this.iPay.receive(this);
          log.info("收货后状态{}",iPay.getClass().getSimpleName());
      }
  }
  

• 测试

  public static void main(String[] args) {
          PayStateMachine payStateMachine = new PayStateMachine();
          payStateMachine.pay();
          payStateMachine.receive();
      }
  

三、应用场景

1、行为随状态改变而改变的场景

2、条件、分支语句的代替者

四、思维导图