行为型模式之状态模式

**行为型模式之状态模式**

状态模式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它的行为。这种模式通过定义一个抽象类来表示不同状态之间的转换，具体实现由子类负责。

**问题背景**

假设我们正在开发一个自动售货机系统。在这个系统中，我们需要处理不同的商品类型和支付方式。每种商品都有其特定的价格和折扣政策，而支付方式也会影响到最终的收费金额。如何设计一个高效、易维护的系统来管理这些复杂的逻辑呢？

**状态模式解决方案**

在这种情况下，我们可以使用状态模式来实现自动售货机系统的行为变化。在这个模式中，我们定义一个抽象类 `State` 来表示不同商品类型和支付方式之间的转换。具体实现则由子类负责。

cpp// 抽象类 Stateclass State {
public:
 virtual void handle(Goods goods, Payment payment) =0;
};

// 具体状态类 GoodsAclass GoodsA : public State {
public:
 void handle(Goods goods, Payment payment) override {
 // 处理商品 A 的逻辑 if (goods.getPrice() >100 && payment.getType() == Payment::CASH) {
 // 如果价格超过100 元且支付方式为现金，则打折 goods.setPrice(goods.getPrice() *0.8);
 }
 }
};

// 具体状态类 GoodsBclass GoodsB : public State {
public:
 void handle(Goods goods, Payment payment) override {
 // 处理商品 B 的逻辑 if (goods.getPrice() >50 && payment.getType() == Payment::CARD) {
 // 如果价格超过50 元且支付方式为信用卡，则免单 goods.setPrice(0);
 }
 }
};

// 具体状态类 PaymentAclass PaymentA : public State {
public:
 void handle(Goods goods, Payment payment) override {
 // 处理支付方式 A 的逻辑 if (goods.getPrice() >200 && payment.getType() == Payment::CASH) {
 // 如果价格超过200 元且支付方式为现金，则加收手续费 goods.setPrice(goods.getPrice() +10);
 }
 }
};

// 具体状态类 PaymentBclass PaymentB : public State {
public:
 void handle(Goods goods, Payment payment) override {
 // 处理支付方式 B 的逻辑 if (goods.getPrice() >100 && payment.getType() == Payment::CARD) {
 // 如果价格超过100 元且支付方式为信用卡，则减免手续费 goods.setPrice(goods.getPrice() -5);
 }
 }
};

**状态模式的优点**

1. **高内聚性**: 每个具体状态类都负责处理特定的逻辑，这使得代码更容易维护和理解。
2. **低耦合度**: 状态模式通过抽象类 `State` 来隔离不同状态之间的转换，减少了系统之间的依赖关系。
3. **灵活性**: 新增或删除状态只需添加或移除具体状态类，而不影响其他部分的代码。

**状态模式的缺点**

1. **复杂度增加**: 状态模式需要定义一个抽象类 `State` 来表示不同状态之间的转换，这会增加系统的复杂度。
2. **性能开销**: 如果有大量的具体状态类，状态模式可能会导致性能开销，因为每个状态都需要进行检查和切换。

**总结**

状态模式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它的行为。这种模式通过定义一个抽象类来表示不同状态之间的转换，具体实现由子类负责。虽然状态模式有其优点，如高内聚性、低耦合度和灵活性，但也存在一些缺点，如复杂度增加和性能开销。因此，在实际应用中需要权衡这些因素来决定是否使用状态模式。