python 设计模式之状态模式

1.为什么会出现状态模式？

在软件开发过程中，各种应用程序可能会根据不同的情况做出不同的处理。最直接的方案就是把所有的可能发生的情况都考虑到。然后使用条件语句（if...elseif...elseif......else）对不同情况的作出判断并进行处理。但是假如状态比较复杂，就会出现多个判断语句，判断语句中又包含这各种操作，这显然是不受欢迎的。状态模式的出现就是为了解决这种问题。

 

2.啥是状态模式？

状态模式用于解决系统中复杂对象的状态转换以及不同状态下行为的封装问题，将一个对象的状态从该对象中分离出来，封装到专门的状态类中，使得对象状态可以灵活变化。

状态模式：允许一个对象在其内部状态改变时改变它的行为，即不同的状态对应了不同的行为。对象看起来似乎修改了它的类。很多情况下，一个对象的行为取决于一个或者多个动态变化的属性。这样的属性叫做状态，这样的对象叫做有状态的对象。其状态是从事先定义好的一系列值中取出的。当一个这样的对象与外部事件产生互动时，其内部状态就会改变，从而使得系统的行为也随之改变。

概括如下：

1、状态模式的优点是结构清晰，相比于if…else…简约了不少；
2、封装性好，外部调用不必知道内部实现细节。

 

 

3.状态模式的优点？

状态模式的好处是将与特定状态相关的行为局部化，并且将不同状态的行为分割开来。[DP]就是将特定的状态相关的行为都放入一个对象中，由于所有与状态相关的代码都存在于某个ConcretState中，所以通过定义新的子类可以很容易的增加新的状态和转换[DP]。这样做的目的就是为了消除庞大的条件分支语句，大的分支判断会使得它们难以修改和扩展。状态模式通过把各种状态转移逻辑分不到State的子类之间，来减少相互之间的依赖。

 

 4.状态模式应用场景

什么时候需要考虑使用状态模式呢？当一个对象的行为取决于它的状态，并且它必须在运行时刻根据状态改变它的行为，就可以使用状态模式。另外，如果业务需求某项业务有多个状态，通常都是一些枚举常量，状态的变化都是依靠大量的分支判断语句来实现，此时应该考虑将每一种业务状态定义为一个State子类，这样这些对象就可以不依赖于其他对象而独立变化了，如果某天客户需求改了，增加或减少业务状态或改变状态流程，都不是困难了。

概括如下：

行为状态改变的场景。这点在各种控制器中非常常见，同时，逻辑结构为状态转移图的场景中都非常适用。

 比如电梯楼层停/开门/走控制了，比如糖果机器投币卖糖果了，比如自动开关门了，等等。

 

5.状态模式的缺点？

在状态比较多时，子类也会非常多，不便于管理。

 

 6.举个栗子（不用状态模式和用状态模式对比）

 

 1)不用状态模式的时候

 

 

这个类中的flow方法过长，而且有很多判断分支，意味着它的责任过大了。面向对象设计其实就是希望做到代码的责任分解。所以这个类违背了单一职责原则；

此外，flow方法里有这么多判断，使得任何需求的改动或增加，都需要去更改这个方法。所以这个类也违背了开放-封闭原则；

 

 

 2)用状态模式的时候

 

 

3)增加条件了

假设老板说今天版本要上线，要球22：00到24：00过来加班，

修改对比如下

 

 

参考

https://www.cnblogs.com/welan/p/9130283.html

https://www.cnblogs.com/CheeseZH/p/9458703.html

https://www.cnblogs.com/liuqingzheng/articles/10039743.html