【抛弃 if-else 侠的身份，拥抱状态模式，享受简单编程人生】

2023-12-09 09:16:50

状态模式：告别冗长的 if-else 噩梦

作为开发者，我们经常需要应对复杂多变的业务逻辑。这些逻辑往往牵扯大量的 if-else 语句，导致代码臃肿难懂，维护起来更是难上加难。如果代码中充斥着成百上千行的 if-else，每次修改或添加功能都如履薄冰，生怕遗漏某个分支导致逻辑错误。

if-else 噩梦的加剧：支付功能

当涉及到支付功能时，这种恐惧感会成倍增加。支付功能通常涉及到复杂的业务规则和流程，稍有不慎就可能导致严重的财务问题。因此，开发者往往会陷入过度谨慎的状态，添加更多的 if-else 语句来覆盖所有可能的情况，最终导致代码的可读性和可维护性大幅降低。

状态模式的救赎

然而，这一切都可以通过使用状态模式来避免。状态模式是一种设计模式，它允许我们根据对象的当前状态来改变其行为。通过将不同的状态封装成独立的类，我们可以轻松地管理对象的行为，而无需编写大量的 if-else 语句。

状态模式的优势

代码更易于维护和扩展： 通过将状态封装成独立的类，我们可以轻松地修改或添加新的状态，而无需修改其他代码。这使得代码更加灵活，更容易维护和扩展。
代码更易于阅读和理解： 状态模式使用清晰的类和方法来表示对象的不同状态，这使得代码更易于阅读和理解。
代码更易于重用： 状态模式中的状态类通常是独立的，因此它们可以被多个对象复用。这使得代码更易于重用，减少代码的重复。
代码更易于测试： 状态模式将对象的行为与状态分离开，这使得代码更易于测试。我们可以针对不同的状态分别编写测试用例，从而确保代码的正确性。

如何使用状态模式？

定义一个抽象状态类： 抽象状态类定义了对象在不同状态下共有的行为和接口。
定义具体的状态类： 具体的状态类继承自抽象状态类，并实现抽象状态类中定义的行为。每个具体的状态类代表对象的一种状态。
将状态类与对象关联起来： 将对象与当前的状态类关联起来，以便对象可以根据当前的状态来改变其行为。
根据不同的状态来改变对象的行为： 通过调用对象当前状态类的方法来改变对象的行为。

实例演示

为了更好地理解状态模式，让我们举一个订单管理系统的例子。订单对象可以处于不同的状态，如已下单、已付款、已发货、已完成等。我们可以使用状态模式来管理订单的状态和行为。

代码示例

// 抽象状态类
abstract class OrderStatus {
    protected Order order;

    public OrderStatus(Order order) {
        this.order = order;
    }

    public abstract void pay();

    public abstract void ship();

    public abstract void complete();
}

// 具体状态类
class PlacedOrderStatus extends OrderStatus {
    public PlacedOrderStatus(Order order) {
        super(order);
    }

    @Override
    public void pay() {
        order.setStatus(OrderStatus.PAID);
    }

    @Override
    public void ship() {
        throw new IllegalStateException("Order must be paid before shipping");
    }

    @Override
    public void complete() {
        throw new IllegalStateException("Order must be shipped before completing");
    }
}

class PaidOrderStatus extends OrderStatus {
    public PaidOrderStatus(Order order) {
        super(order);
    }

    @Override
    public void pay() {
        throw new IllegalStateException("Order has already been paid");
    }

    @Override
    public void ship() {
        order.setStatus(OrderStatus.SHIPPED);
    }

    @Override
    public void complete() {
        throw new IllegalStateException("Order must be shipped before completing");
    }
}

class ShippedOrderStatus extends OrderStatus {
    public ShippedOrderStatus(Order order) {
        super(order);
    }

    @Override
    public void pay() {
        throw new IllegalStateException("Order has already been shipped");
    }

    @Override
    public void ship() {
        throw new IllegalStateException("Order has already been shipped");
    }

    @Override
    public void complete() {
        order.setStatus(OrderStatus.COMPLETED);
    }
}

class CompletedOrderStatus extends OrderStatus {
    public CompletedOrderStatus(Order order) {
        super(order);
    }

    @Override
    public void pay() {
        throw new IllegalStateException("Order has already been completed");
    }

    @Override
    public void ship() {
        throw new IllegalStateException("Order has already been completed");
    }

    @Override
    public void complete() {
        throw new IllegalStateException("Order has already been completed");
    }
}

// 订单类
public class Order {
    private OrderStatus status;

    public Order() {
        this.status = new PlacedOrderStatus(this);
    }

    public void pay() {
        status.pay();
    }

    public void ship() {
        status.ship();
    }

    public void complete() {
        status.complete();
    }

    public OrderStatus getStatus() {
        return status;
    }

    public void setStatus(OrderStatus status) {
        this.status = status;
    }
}

通过使用状态模式，我们可以轻松地管理订单的状态和行为，而无需编写大量的 if-else 语句。这使得代码更易于维护、扩展、阅读、重用和测试。

总结

状态模式是一种非常实用的设计模式，它可以帮助我们轻松地管理对象的行为，而无需编写大量的 if-else 语句。通过将不同的状态封装成独立的类，我们可以轻松地修改或添加新的状态，而无需修改其他代码。这使得代码更加灵活，更容易维护和扩展。同时，状态模式还可以使代码更易于阅读、重用和测试。

常见问题解答

状态模式与策略模式有什么区别？

状态模式和策略模式都是设计模式，用于改变对象的某一部分行为。然而，状态模式关注于根据对象的状态改变其行为，而策略模式则专注于根据输入改变其行为。
状态模式与工厂模式有什么区别？

状态模式用于创建和管理对象的不同状态，而工厂模式用于创建不同的对象类型。
什么时候应该使用状态模式？

当一个对象的行为需要根据其内部状态改变时，就可以使用状态模式。例如，当一个订单需要根据其当前状态（已下单、已付款、已发货、已完成）而改变其行为时。
状态模式的缺点是什么？

状态模式的一个缺点是可能会引入大量的状态类。此外，当状态之间的转换非常频繁时，状态模式可能会导致代码变得复杂。
如何避免状态爆炸？

为了避免状态爆炸，可以考虑使用状态层次结构或合成状态模式。