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。该模式将对象的状态封装为一个独立的类，并使它们可以相互替换。状态模式的使用场景包括：用户登录验证、日期格式转换、计时器等。通过使用状态模式，我们可以将不同的状态转换逻辑分离到各自的状态类中，从而使代码更加清晰易懂、可维护性更高。
本文目录导读：
在计算机科学中，设计模式是一种被广泛认可的解决特定问题的优秀解决方案，状态模式是23种设计模式之一，它提供了一种在对象之间共享状态的方法，同时避免了使用全局变量，本文将对状态模式进行详细解读，并通过实例来演示如何在实际项目中应用状态模式。
状态模式简介
状态模式(State Pattern)是一种行为型设计模式，它允许对象在其内部状态改变时改变其行为，这种模式的主要目的是将与状态相关的操作封装在一个类中，从而使代码更加模块化和可维护。
状态模式包含三个角色：
1、抽象状态(Abstract State):定义了所有可能的状态，以及从一个状态到另一个状态的转换方法。
2、具体状态(Concrete State):实现抽象状态的具体类，每个具体状态都实现了一个或多个抽象状态的方法。
3、环境(Context):提供一个环境类，用于保存当前对象的引用，以便在需要时可以访问其状态。
状态模式的应用场景
1、用户界面(UI)中的按钮切换：一个登录页面上有“登录”、“注册”等按钮，当用户点击某个按钮时，页面会显示相应的表单，实现按钮切换的功能。
2、游戏开发中的角色扮演：在游戏中，玩家可以扮演不同的角色，每个角色都有自己的属性和技能，当玩家切换角色时，游戏会根据角色的状态执行相应的操作。
3、文件上传下载：在文件上传下载过程中，文件的状态可能会发生变化，例如上传成功、上传失败等，通过使用状态模式，可以将这些状态信息封装在文件类中，使得代码更加清晰易懂。
状态模式的实现步骤
1、确定需要管理的状态：首先需要分析问题，确定需要管理的状态有哪些，在文件上传下载过程中，可能需要管理的状态有“等待上传”、“上传中”、“上传成功”、“上传失败”等。
2、创建抽象状态类：根据需要管理的状态，创建一个抽象状态类，定义所有可能的状态以及从一个状态到另一个状态的转换方法。
3、实现具体状态类：为每个具体状态创建一个类，实现抽象状态类中定义的方法，在这些方法中，实现具体的业务逻辑。
4、创建环境类：创建一个环境类，用于保存当前对象的引用，在环境类中，实现一个方法用于设置当前对象的状态，以及一个方法用于获取当前对象的状态。
5、客户端代码：在使用状态模式的地方，创建环境类的对象，并通过环境类的方法设置和获取对象的状态，然后根据对象的状态执行相应的操作。
实例演示
下面我们通过一个简单的文件上传下载示例来演示如何应用状态模式。
1、我们创建一个抽象状态类FileStatus,定义所有可能的状态以及从一个状态到另一个状态的转换方法：
public abstract class FileStatus {
public abstract void setStatus(FileStatus status);
public abstract FileStatus getStatus();
}2、我们创建四个具体状态类：WaitingUpload、Uploading、Uploaded和Error,分别表示等待上传、上传中、上传成功和上传失败的状态：
public class WaitingUpload extends FileStatus {
@Override
public void setStatus(FileStatus status) {
// TODO: 实现从等待上传到其他状态的转换逻辑
}
@Override
public FileStatus getStatus() {
return this;
}
}// 其他三个具体状态类类似地实现...
3、我们创建一个环境类FileContext,用于保存当前对象的引用，并提供设置和获取对象状态的方法：
public class FileContext {
private FileStatus fileStatus;
public void setFileStatus(FileStatus fileStatus) {
this.fileStatus = fileStatus;
}
public FileStatus getFileStatus() {
return fileStatus;
}
}4、我们在客户端代码中使用FileContext类来实现文件上传下载功能：
public class Main {
public static void main(String[] args) {
FileContext fileContext = new FileContext();
fileContext.setFileStatus(new WaitingUpload()); // 初始化文件状态为等待上传
// 根据文件状态执行相应的操作，例如上传文件、下载文件等...
}
}通过以上步骤，我们成功地使用状态模式实现了一个简单的文件上传下载功能，在实际项目中，我们可以根据需求灵活地扩展和修改这个示例，以满足不同的业务场景。
