设计模式之状态模式

实际开发中订单往往都包含着订单状态，用户每进行一次操作都要切换对应的状态，而每次切换判断当前的状态是必须的，就不可避免的引入一系列判断语句，为了让代码更加清晰直观，我们引入今天的主角——状态模式。

一、概念理解

假设订单状态有，下单、发货、确认收货，如果用户确认收货，在常规编程中就要判断当前用户的状态，然后再修改状态，如果这种情况下使用状态模式。

将各个状态都抽象成一个状态类，比如下单状态类、发货状态类、确认收货类，在状态类中处理相应的逻辑和控制下一个状态，在定义一个环境类，定义初始状态，并控制切换状态。

在状态模式中应该包含着三个角色：

环境类（Context）角色：也称为上下文，它定义了客户端需要的接口，内部维护一个当前状态，这个类持有State接口，负责保持并切换当前的状态。

抽象状态（State）角色：定义一个接口，用以封装环境对象中的特定状态所对应的行为，可以有一个或多个行为。

具体状态（Concrete State）角色：实现抽象状态所对应的行为，并且在需要的情况下进行状态切换。

以下为状态模式的类图，看起来是很直观的，理解起来也简单，我们需要说明的是状态模式的类图和策略模式的类图长的一样，但写起来状态模式比策略模式要难。

我们要注意这段话，在状态模式中，类的行为是基于它的状态改变的，状态之间的切换，在状态A执行完毕后自己控制状态指向状态B，状态模式是不停的切换状态执行。这也是状态模式和策略模式不一样的地方。

另外在状态模式中，状态A到B是由自己控制的，而不是由客户端来控制，这是状态模式和策略模式显著的特征。

我们基于订单状态案例实现demo。

二、案例实现

抽象状态：

定义统一的状态切换方法

/**
 * 抽象状态
 * @author tcy
 * @Date 20-09-2022
 */
public abstract class OrderStateAbstract {
    protected Context context;

    public void setContext(Context context) {
        this.context = context;
    }
        /**
         * 状态切换
         */
    public abstract void handle();

}

具体状态-订单付款：

实现状态接口，处理相应的逻辑，并定义下一个状态

/**
 * 订单付款
 * @author tcy
 * @Date 21-09-2022
 */
public class OrderStatePay extends OrderStateAbstract {
   @Override
    public void handle() {
        System.out.println("订单已支付,执行下个状态...");
        context.changeState(new OrderStateOut());

    }
}

具体状态-订单发货

/**
 * 订单发货
 * @author tcy
 * @Date 21-09-2022
 */
public class OrderStateOut extends OrderStateAbstract {
     @Override
    public void handle() {
        System.out.println("订单已经发货，开始下一状态...");
        context.changeState(new OrderStateSubmit());
    }
}

具体状态-订单确认收货

/**
 * 订单提交
 * @author tcy
 * @Date 21-09-2022
 */
public class OrderStateSubmit extends OrderStateAbstract {
    @Override
    public void handle() {
        System.out.println("订单已经确认收货...");
    }
}

环境类：

持有新状态，并调用具体的状态切换方法

/**
 * 环境类
 * @author tcy
 * @Date 20-09-2022
 */
public class Context {

   private OrderStateAbstract state;

    //定义环境类的初始状态
    public Context() {
        this.state = new OrderStatePay();
        state.setContext(this);
    }

	//状态切换
    public void changeState(OrderStateAbstract state) {
        this.state = state;
        this.state.setContext(this);
    }


    /**
     * 审批通过请求
     */
    public void request() {
        this.state.handle();
    }
}

客户端调用：

/**
 * @author tcy
 * @Date 20-09-2022
 */
public class Client {
    public static void main(String[] args) {

         //创建环境
        Context context = new Context();
        //订单付款
        context.request();
        //订单发货
        context.request();
        //订单付款
        context.request();

    }
}

状态模式客户端调用比较简单，由状态内部类进行状态切换。

三、总结

很多博客都将策略模式的案例代码当做状态模式来讲解，这是不正确的，读者可以参考策略模式两篇做对比学习，认真体会他们之间的区别。

在实际开发中，当控制一个对象状态转换的条件表达式过于复杂时，就可以使用状态模式把相关“判断逻辑”提取出来，用各个不同的类进行表示。

系统处于哪种情况，直接使用相应的状态类对象进行处理，这样能把原来复杂的逻辑判断简单化，消除了 if-else、switch-case 等冗余语句，代码更有层次性，并且具备良好的扩展力。

比如审批流程，我们案例也仅仅是用于订单流程做例子，在实际开发中并不会使用这种方式处理订单，因为订单的处理逻辑实际上并不是那么复杂，引入状态模式反而增加了更多的类，造成系统更加的复杂，这也是设计模式显著的缺点。