状态模式是一种在编程中实现可维护性和可扩展性的利器。它通过将对象的状态封装起来，使得状态可以在不同的对象之间传递和共享。使用场景包括：用户登录验证、日期格式转换、计时器等。
本文目录导读：
在软件开发过程中，我们经常会遇到这样的问题：当一个系统需要处理多种状态时，如何保持代码的简洁和可维护性？当一个系统需要支持新的功能或场景时，如何避免重复修改代码？答案就是状态模式，本文将详细介绍状态模式的概念、特点以及如何在实际项目中应用状态模式。
状态模式概述
状态模式是一种行为设计模式，它允许对象在其内部状态改变时改变其行为，状态模式就是让对象在其内部状态发生变化时，能够根据当前的状态执行不同的操作，这种模式可以帮助我们实现可维护性和可扩展性，使得代码更加清晰和易于理解。
状态模式的特点
1、有限的状态集合：状态模式要求系统中的状态是有限的，即每个对象只能处于一种状态，这样可以避免状态过多导致的混乱和难以管理的问题。
2、状态之间的转移：状态模式要求对象之间可以互相转换状态，即从一种状态转移到另一种状态，这可以通过定义一个上下文类(Context)来实现，上下文类中包含一个当前对象和一个状态对象，通过调用当前对象的相应方法来实现状态的转移。
3、明确的状态接口：状态模式要求每个状态类都实现一个明确的状态接口，该接口定义了与当前状态相关的操作，这样可以确保每个状态类的行为都是一致的，便于维护和扩展。
状态模式的应用实例
下面我们通过一个简单的例子来说明如何使用状态模式，假设我们有一个电商网站，需要实现购物车的功能，购物车中有多个商品，每个商品有价格、数量等属性，我们需要实现以下功能：
1、添加商品到购物车；
2、从购物车中移除商品；
3、修改购物车中商品的数量；
4、计算购物车中商品的总价。
我们定义一个抽象的购物车类(ShoppingCart),并在其中定义一个抽象的状态接口(IState):
public interface IState {
int getTotalPrice(); // 获取购物车中所有商品的总价
}我们为每种具体状态实现这个接口，空购物车(EmptyCart)、添加商品(AddingItem)等：
public class EmptyCart implements IState {
@Override
public int getTotalPrice() {
return 0;
}
}
public class AddingItem implements IState {
private double price; // 商品价格
private int quantity; // 商品数量
public AddingItem(double price, int quantity) {
this.price = price;
this.quantity = quantity;
}
@Override
public int getTotalPrice() {
return price * quantity;
}
}我们定义一个上下文类(ShoppingCartContext),用于保存当前的状态对象和提供状态转移的方法：
public class ShoppingCartContext {
private IState state; // 当前状态对象
public void setState(IState state) {
this.state = state;
}
public void addItem(double price, int quantity) { // 将商品添加到购物车的方法
state = new AddingItem(price, quantity); // 将状态切换到添加商品的状态
}
}我们在客户端代码中使用上下文类来操作购物车：
public class Client {
public static void main(String[] args) {
ShoppingCartContext cart = new ShoppingCartContext(); // 创建购物车上下文对象
cart.setState(new EmptyCart()); // 初始化购物车状态为空购物车
System.out.println("购物车总价：" + cart.state.getTotalPrice()); // 输出购物车总价为0
cart.addItem(100, 1); // 将商品添加到购物车，并将状态切换到添加商品的状态
System.out.println("购物车总价：" + cart.state.getTotalPrice()); // 输出购物车总价为100元(单个商品)或200元(两个商品)等(取决于具体实现)
}
}
