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状态模式是软件设计中一种常用的行为模式，能够通过保持对象的状态来改变其行为表现，从而让对象看起来像在改变类似的效果。这种模式的核心思想是将状态与行为分割，使得系统可以在不修改对象类的前提下，灵活配置和扩展不同的行为。

状态模式的基本概念

状态模式的核心是将行为与状态分开，通过状态的变化来实现行为的不同。状态决定行为，可以理解为：状态和行为是紧密关联的，状态切换会带来行为的变化。这种设计模式的优势在于它可以让系统在不使用多态的情况下，只需维护状态的变化，就能动态改变对象的行为表现。

状态模式的基本结构

状态模式的典型结构包括以下几个关键角色：

• 环境类 (Context):

  • 负责维护当前系统的状态实例。
  • 提供状态切换的接口。

• 抽象状态类 (Abstract State):

  • 定义一个接口，声明所有状态类必须实现的公共方法。

• 具体状态类 (Concrete State):

  • 分别实现抽象状态类中定义的方法，每个具体状态类对应一个特定的行为逻辑。

状态模式的应用场景

状态模式在实际项目中有很多应用场景，以下是两种典型示例：

场景一：在线投票系统

为了防止用户恶意刷票，系统可以采用状态模式来管理用户的投票行为。系统需要维护以下状态：

• 正常投票状态 (NormalVoteState): 允许用户正常投票。
• 反复投票状态 (RepeatVoteState): 提示用户已投过一次，请勿重复投票。
• 恶意刷票状态 (SpiteVoteState): 取消用户的投票资格。
• 黑名单状态 (BlackVoteState): 禁止用户进入系统。

系统的实现逻辑如下：

环境类 VoteManager 负责维护当前状态，并根据用户的投票次数切换状态：

场景二：支付宝蚂蚁庄园

蚂蚁庄园中，小鸡的状态切换是系统行为的重要组成部分。状态模式可以帮助系统更好地管理小鸡的行为。

环境类 AntFarmContext 管理蚂蚁庄园的状态，具体实现如下：

状态切换逻辑如下：

状态模式的优点

状态模式的代码实现

下面是状态模式的伪代码实现示例：

// 投票管理系统
public interface VoteState {
    void vote(String user, String voteItem, VoteManager voteManager);
}
public class NormalVoteState implements VoteState {
    @Override
    public void vote(String user, String voteItem, VoteManager voteManager) {
        System.out.println("投票成功");
        voteManager.getMapVote().put(user, voteItem);
    }
}
public class RepeatVoteState implements VoteState {
    @Override
    public void vote(String user, String voteItem, VoteManager voteManager) {
        System.out.println("已投过，请等待");
    }
}
public class SpiteVoteState implements VoteState {
    @Override
    public void vote(String user, String voteItem, VoteManager voteManager) {
        if (voteManager.getMapVote().get(user) != null) {
            voteManager.getMapVote().remove(user);
        }
        System.out.println("取消投票资格");
    }
}
public class BlackVoteState implements VoteState {
    @Override
    public void vote(String user, String voteItem, VoteManager voteManager) {
        System.out.println("您已进入黑名单");
    }
}
public class VoteManager {
    private VoteState current_state = null;
    private Map
   
     mapVote = new HashMap<>();
    private Map
    
      mapVoteCount = new HashMap<>();
    public void vote(String user, String voteItem) {
        int count = mapVoteCount.getOrDefault(user, 0) + 1;
        mapVoteCount.put(user, count);
        if (count == 1) {
            current_state = new NormalVoteState();
        } else if (count > 1 && count < 5) {
            current_state = new RepeatVoteState();
        } else if (count >= 5 && count < 8) {
            current_state = new SpiteVoteState();
        } else if (count >= 8) {
            current_state = new BlackVoteState();
        }
        current_state.vote(user, voteItem, this);
    }
}
    
   

小结

状态模式通过分离状态和行为，提供了一个灵活且可扩展的行为配置机制。其核心优势在于状态驱动行为变化，能够在不修改对象类的前提下，动态改变对象的行为表现。在实际应用中，状态模式广泛应用于需要管理多状态对象行为的场景，如权限管理、用户状态管理、信号灯示例等。

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