概念

??????? 狀態(tài)模式（State Pattern）是一種行為型設(shè)計(jì)模式，用于解決對(duì)象在不同狀態(tài)下的行為問(wèn)題。它允許一個(gè)對(duì)象在其內(nèi)部狀態(tài)改變時(shí)改變它的行為。狀態(tài)模式主要包含三個(gè)部分：上下文（Context）、狀態(tài)接口（State）和具體狀態(tài)實(shí)現(xiàn)類（ConcreteState）。

組成角色

1. 狀態(tài)接口（State）：定義一個(gè)接口，用于封裝與上下文類的一個(gè)特定狀態(tài)相關(guān)的行為。
2. 具體狀態(tài)實(shí)現(xiàn)類（ConcreteState）：實(shí)現(xiàn)狀態(tài)接口，定義與該狀態(tài)相關(guān)的行為。
3. 上下文（Context）：維護(hù)一個(gè) State 類型的對(duì)象實(shí)例，該實(shí)例定義當(dāng)前的狀態(tài)。

相關(guān)圖示

圖片來(lái)自:https://refactoringguru.cn/design-patterns/state

代碼示例

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


//具體狀態(tài)實(shí)現(xiàn)類ConcreteStateA、ConcreteStateB
class ConcreteStateA implements State {
    @Override
    public void handle(Context context) {
        System.out.println("當(dāng)前狀態(tài)是 A.");
      	//設(shè)置下一個(gè)執(zhí)行狀態(tài)節(jié)點(diǎn)
        context.setState(new ConcreteStateB());
    }
}

class ConcreteStateB implements State {
    @Override
    public void handle(Context context) {
        System.out.println("當(dāng)前狀態(tài)是 B.");
      	//設(shè)置下一個(gè)執(zhí)行狀態(tài)節(jié)點(diǎn)
        context.setState(new ConcreteStateA());
    }
}

//上下文對(duì)象
class Context {
  	
  	//當(dāng)前執(zhí)行節(jié)點(diǎn)
    private State state;

    public Context(State state) {
        this.state = state;
    }

    public void setState(State state) {
        this.state = state;
    }

    public State getState() {
        return state;
    }
		
  	//執(zhí)行節(jié)點(diǎn)邏輯
    public void request() {
        state.handle(this);
    }
}

public class StatePatternDemo {
    public static void main(String[] args) {
        State initialState = new ConcreteStateA();
        Context context = new Context(initialState);
	
		//狀態(tài)節(jié)點(diǎn)流轉(zhuǎn) A -> B -> A			
        context.request(); // 輸出：當(dāng)前狀態(tài)是 A.
        context.request(); // 輸出：當(dāng)前狀態(tài)是 B.
        context.request(); // 輸出：當(dāng)前狀態(tài)是 A.
    }
}

框架中的應(yīng)用

??????? 一個(gè)常見(jiàn)的使用狀態(tài)設(shè)計(jì)模式的例子是Java線程的狀態(tài)管理。Java的Thread類使用了狀態(tài)模式來(lái)表示線程的不同狀態(tài)，例如：NEW、RUNNABLE、BLOCKED、WAITING、TIMED_WAITING和TERMINATED。這些狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換由Thread類和相關(guān)的方法控制。

Thread.State枚舉，它定義了Java線程的各種狀態(tài)：

public enum State {
    NEW,
    RUNNABLE,
    BLOCKED,
    WAITING,
    TIMED_WAITING,
    TERMINATED;
}

線程狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換：

1. NEW：當(dāng)線程剛創(chuàng)建時(shí)，它處于NEW狀態(tài)。在這個(gè)狀態(tài)下，線程還沒(méi)有開(kāi)始執(zhí)行。
2. RUNNABLE：當(dāng)調(diào)用線程的start()方法后，線程進(jìn)入RUNNABLE狀態(tài)。此時(shí)，線程已經(jīng)開(kāi)始執(zhí)行或者準(zhǔn)備執(zhí)行，等待操作系統(tǒng)分配資源。
3. BLOCKED：當(dāng)線程試圖獲取一個(gè)已被其他線程鎖定的對(duì)象的監(jiān)視器（即進(jìn)入synchronized塊）時(shí)，線程進(jìn)入BLOCKED狀態(tài)。一旦鎖被釋放，線程將重新進(jìn)入RUNNABLE狀態(tài)。
4. WAITING：當(dāng)線程調(diào)用wait()、join()或LockSupport.park()方法時(shí)，線程進(jìn)入WAITING狀態(tài)。這表示線程正在等待另一個(gè)線程的通知或中斷。當(dāng)線程收到通知或中斷時(shí)，它將重新進(jìn)入RUNNABLE狀態(tài)。
5. TIMED_WAITING：當(dāng)線程調(diào)用wait(long timeout)、sleep(long millis)、join(long millis)或LockSupport.parkNanos()等方法時(shí)，線程進(jìn)入TIMED_WAITING狀態(tài)。這表示線程正在等待另一個(gè)線程的通知、中斷或超時(shí)。當(dāng)線程收到通知、中斷或超時(shí)時(shí)，它將重新進(jìn)入RUNNABLE狀態(tài)。
6. TERMINATED：當(dāng)線程執(zhí)行完成或被中斷時(shí)，它進(jìn)入TERMINATED狀態(tài)。在這個(gè)狀態(tài)下，線程已經(jīng)結(jié)束，不能再次啟動(dòng)。

狀態(tài)切換圖

適用場(chǎng)景

1. 對(duì)象的行為隨其狀態(tài)改變而改變：當(dāng)一個(gè)對(duì)象的行為因其內(nèi)部狀態(tài)而改變時(shí)，可以考慮使用狀態(tài)模式。狀態(tài)模式將對(duì)象的狀態(tài)和行為分離，使得狀態(tài)和行為可以獨(dú)立地變化，提高了代碼的靈活性和可維護(hù)性。
2. 避免大量條件語(yǔ)句：狀態(tài)模式可以減少因狀態(tài)判斷而導(dǎo)致的大量條件語(yǔ)句。通過(guò)使用狀態(tài)模式，可以將狀態(tài)相關(guān)的行為分散到各個(gè)狀態(tài)類中，降低了代碼的復(fù)雜性。
3. 狀態(tài)轉(zhuǎn)換清晰：當(dāng)一個(gè)對(duì)象的狀態(tài)轉(zhuǎn)換邏輯復(fù)雜且需要明確表示時(shí)，狀態(tài)模式可以使?fàn)顟B(tài)轉(zhuǎn)換更加清晰。狀態(tài)模式將狀態(tài)轉(zhuǎn)換邏輯封裝在狀態(tài)類中，有助于理解和維護(hù)狀態(tài)轉(zhuǎn)換邏輯。

以下是一些使用狀態(tài)設(shè)計(jì)模式的實(shí)際場(chǎng)景：文章來(lái)源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-413279.html

1. 線程狀態(tài)管理：Java線程狀態(tài)管理是狀態(tài)設(shè)計(jì)模式的一個(gè)典型應(yīng)用。線程的狀態(tài)（如新建、運(yùn)行、阻塞等）由Thread.State枚舉表示，狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換由Thread類及其相關(guān)方法控制。
2. 工作流引擎：工作流引擎通常需要處理多個(gè)狀態(tài)和狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換。狀態(tài)模式可以幫助設(shè)計(jì)一個(gè)靈活的工作流引擎，使得狀態(tài)和行為可以獨(dú)立地變化。
3. 游戲角色狀態(tài)：在游戲開(kāi)發(fā)中，角色可能有多種狀態(tài)（如站立、行走、攻擊等），并且狀態(tài)之間可以相互轉(zhuǎn)換。使用狀態(tài)模式可以使游戲角色的狀態(tài)管理更加清晰。
4. 訂單狀態(tài)管理：在電商系統(tǒng)中，訂單可能有多個(gè)狀態(tài)（如待付款、待發(fā)貨、已發(fā)貨等），并且狀態(tài)之間有一定的轉(zhuǎn)換邏輯。狀態(tài)模式可以幫助設(shè)計(jì)一個(gè)易于維護(hù)的訂單狀態(tài)管理系統(tǒng)。

到了這里，關(guān)于狀態(tài)設(shè)計(jì)模式（State Pattern）[論點(diǎn):概念、相關(guān)角色、圖示、示例代碼、框架中的運(yùn)用、適用場(chǎng)景]的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內(nèi)容，請(qǐng)?jiān)谟疑辖撬阉鱐OY模板網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章，希望大家以后多多支持TOY模板網(wǎng)！