设计模式之--状态模式、空对象模式

状态模式

在状态模式（State Pattern）中，类的行为是基于它的状态改变的，这种类型的设计模式属于行为型模式。

在状态模式中，我们创建表示各种状态的对象和一个行为随着状态对象改变而改变的 context 对象。

状态模式允许对象在内部状态改变时改变其行为，使得对象在不同的状态下有不同的行为表现。通过将每个状态封装成独立的类，可以避免使用大量的条件语句来实现状态切换。

介绍

意图

允许一个对象在其内部状态改变时改变其行为，看起来就像是改变了其类一样。

主要解决的问题

• 状态模式解决对象行为依赖于其状态的问题，使得对象可以在状态变化时切换行为。

使用场景

• 当代码中存在大量条件语句，且这些条件语句依赖于对象的状态时。

实现方式

• 定义状态接口：声明一个或多个方法，用于封装具体状态的行为。
• 创建具体状态类：实现状态接口，根据状态的不同实现具体的行为。
• 定义上下文类：包含一个状态对象的引用，并在状态改变时更新其行为。

关键代码

• 状态接口：声明行为方法。
• 具体状态类：实现状态接口，封装具体行为。
• 上下文类：维护一个状态对象，并提供方法以改变其状态。

应用实例

• 篮球运动员状态：运动员可以有正常、不正常和超常等状态。
• 曾侯乙编钟：编钟作为上下文，不同的钟（状态）有不同的演奏效果。

优点

• 封装状态转换规则：将状态转换逻辑封装在状态对象内部。
• 易于扩展：增加新的状态类不会影响现有代码。
• 集中状态相关行为：将所有与特定状态相关的行为集中到一个类中。
• 简化条件语句：避免使用大量的条件语句来切换行为。
• 状态共享：允许多个上下文对象共享同一个状态对象。

缺点

• 增加类和对象数量：每个状态都需要一个具体的状态类。
• 实现复杂：模式结构和实现相对复杂。
• 开闭原则支持不足：增加新状态或修改状态行为可能需要修改现有代码。

使用建议

• 当对象的行为随状态改变而变化时，考虑使用状态模式。
• 状态模式适用于替代复杂的条件或分支语句。

注意事项

• 状态模式适用于状态数量有限（通常不超过5个）的情况。
• 谨慎使用，以避免系统变得