狀態模式在Java狀態管理框架中的實踐

狀態模式（State Pattern）是一種行為設計模式，它允許一個對象在其內部狀態改變時改變其行為。這種模式主要解決的是當控制一個對象狀態轉換的條件表達式過于復雜時的情況。把狀態的判斷邏輯轉移到表示不同狀態的一系列類中，可以把復雜的判斷邏輯簡化。

在Java中，狀態模式通常通過創建一個表示狀態的接口或抽象類，以及實現該接口或繼承該抽象類的具體狀態類來實現。每個具體狀態類都封裝了特定狀態下的行為。此外，還需要一個上下文類來維護當前的狀態，并在需要時調用當前狀態對象的行為。

下面是一個簡單的Java狀態管理框架實踐示例，使用狀態模式來管理一個電梯的狀態：

1. 定義狀態接口：

public interface ElevatorState {
    void handle(ElevatorContext context);
}

2. 創建具體狀態類：

   • IdleState：表示電梯空閑狀態。

   java
   public class IdleState implements ElevatorState {
       @Override
       public void handle(ElevatorContext context) {
           System.out.println("電梯空閑，等待乘客操作。");
           // 可以在此添加進入空閑狀態時的其他邏輯
       }
   }
   

   • RunningState：表示電梯正在運行狀態。

   java
   public class RunningState implements ElevatorState {
       @Override
       public void handle(ElevatorContext context) {
           System.out.println("電梯正在運行，前往指定樓層。");
           // 可以在此添加運行過程中的其他邏輯
       }
   }
   

   • StoppedState：表示電梯已停止狀態。

   java
   public class StoppedState implements ElevatorState {
       @Override
       public void handle(ElevatorContext context) {
           System.out.println("電梯已停止，請檢查樓層信息。");
           // 可以在此添加停止狀態時的其他邏輯
       }
   }
   

3. 創建上下文類：

public class ElevatorContext {
    private ElevatorState state;

    public ElevatorContext() {
        // 初始化電梯為空閑狀態
        this.state = new IdleState();
    }

    public void setState(ElevatorState state) {
        this.state = state;
    }

    public void handleRequest() {
        state.handle(this);
    }
}

4. 使用狀態模式：

public class ElevatorDemo {
    public static void main(String[] args) {
        ElevatorContext elevator = new ElevatorContext();

        // 模擬電梯請求
        elevator.handleRequest(); // 輸出：電梯空閑，等待乘客操作。

        // 改變電梯狀態為運行中
        elevator.setState(new RunningState());
        elevator.handleRequest(); // 輸出：電梯正在運行，前往指定樓層。

        // 改變電梯狀態為已停止
        elevator.setState(new StoppedState());
        elevator.handleRequest(); // 輸出：電梯已停止，請檢查樓層信息。
    }
}

在這個示例中，我們定義了一個電梯狀態接口 ElevatorState 和三個具體狀態類 IdleState、RunningState 和 StoppedState。我們還創建了一個上下文類 ElevatorContext 來維護當前的狀態，并在需要時調用當前狀態對象的行為。最后，在 ElevatorDemo 類中，我們模擬了電梯的請求處理過程，并展示了如何使用狀態模式來管理電梯的狀態轉換。