整理定义

中文名称：状态模式

英文名称：state pattern

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What is state pattern?

💡 状态模式是一种行为设计模式。它允许一个对象在其内部状态改变时改变其行为。这种模式主要用于实现一个对象在不同状态下可能有的不同行为，并且可以在运行时根据对象的状态改变其行为。

🌰*1

电梯系统：电梯的运行可以看作是状态模式的一个实例。电梯有多种状态，如停止状态、上升状态、下降状态等。当电梯在某个楼层停止时，如果有人按下上行按钮，电梯就会切换到上升状态；如果有人按下下行按钮，电梯就会切换到下降状态。在每种状态下，电梯的行为都是不同的。

🌰*2

音乐播放器：音乐播放器也是状态模式的一个实例。播放器有播放状态、暂停状态、停止状态等。在播放状态下，如果用户点击暂停按钮，播放器就会切换到暂停状态；如果用户点击停止按钮，播放器就会切换到停止状态。在每种状态下，播放器的行为都是不同的。

🌰*3

交通信号灯：交通信号灯是状态模式的另一个实例。信号灯有红灯状态、黄灯状态、绿灯状态。在红灯状态下，所有车辆都不能通行；在黄灯状态下，警告车辆准备停车；在绿灯状态下，车辆可以通行。信号灯会根据一定的规则自动切换状态，而在每种状态下，它的行为都是不同的。

状态模式的结构

1. 上下文 （Context） 保存了对于一个具体状态对象的引用， 并会将所有与该状态相关的工作委派给它。 上下文通过状态接口与状态对象交互， 且会提供一个设置器用于传递新的状态对象。

2. 状态 （State） 接口会声明特定于状态的方法。 这些方法应能被其他所有具体状态所理解， 因为你不希望某些状态所拥有的方法永远不会被调用。

3. 具体状态 （Concrete States） 会自行实现特定于状态的方法。 为了避免多个状态中包含相似代码， 你可以提供一个封装有部分通用行为的中间抽象类。 状态对象可存储对于上下文对象的反向引用。 状态可以通过该引用从上下文处获取所需信息， 并且能触发状态转移。

4. 上下文和具体状态都可以设置上下文的下个状态， 并可通过替换连接到上下文的状态对象来完成实际的状态转换。

优缺点

优点：

• 单一职责原则。 将与特定状态相关的代码放在单独的类中。

• 开闭原则。 无需修改已有状态类和上下文就能引入新状态。

• 通过消除臃肿的状态机条件语句简化上下文代码。

缺点：

• 如果状态机只有很少的几个状态， 或者很少发生改变， 那么应用该模式可能会显得小题大作。

理解体会

状态模式在生活中非常常见，不管是红绿灯、播放器，甚至是电梯系统都是运用了状态模式。在计算机领域，进程的状态，像初始化、执行、结束、中断也都是状态模式的一种具体实现，不同的状态下对于进程的操作行为也是不同的。