状态模式通过接口与结构体实现行为切换,Go中用State接口定义Handle方法,Machine作为上下文持有当前状态并委托调用;OnState和OffState实现具体逻辑并互相切换;main函数初始化Machine为OffState,循环调用Request触发五次状态翻转,输出交替的开关提示;该模式分离状态逻辑,避免冗杂条件判断,提升可维护性,适用于多状态复杂行为系统。

在Go语言中,状态模式是一种行为设计模式,允许对象在其内部状态改变时改变其行为。通过将每个状态封装为独立的类型,并让上下文对象(如State持有者)委托当前状态执行操作,可以清晰地实现状态切换逻辑。下面是一个典型的使用State接口和具体状态结构体实现状态切换的示例。
定义状态接口与上下文对象
首先定义一个State接口,所有具体状态都需要实现该接口中的方法。然后创建一个上下文结构体(比如Machine),它包含当前状态,并能委托状态处理请求。
type State interface {
Handle(m *Machine)
}
type Machine struct {
currentState State
}
func (m *Machine) SetState(state State) {
m.currentState = state
}
func (m *Machine) Request() {
if m.currentState != nil {
m.currentState.Handle(m)
}
}
实现具体状态
接下来实现不同的状态类型,例如OnState和OffState。每个状态在被触发时可以更改机器的状态,实现自动切换。
type OnState struct{}
func (s *OnState) Handle(m *Machine) {
fmt.Println("Machine is ON, switching to OFF...")
m.SetState(&OffState{})
}
type OffState struct{}
func (s *OffState) Handle(m *Machine) {
fmt.Println("Machine is OFF, switching to ON...")
m.SetState(&OnState{})
}
初始化并运行状态切换
在主函数中创建机器实例,并设置初始状态。每次调用Request()都会触发状态切换,行为随之变化。
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func main() {
machine := &Machine{}
// 初始状态设为关闭
machine.SetState(&OffState{})
// 多次请求观察状态切换
for i := 0; i < 5; i++ {
machine.Request()
}
}
输出结果为:
Machine is OFF, switching to ON... Machine is ON, switching to OFF... Machine is OFF, switching to ON... Machine is ON, switching to OFF... Machine is OFF, switching to ON...
优势与适用场景
这种模式将状态相关的逻辑分离到各自的结构体中,避免了大量条件判断语句。当系统拥有多个状态且行为差异较大时,使用状态模式可提升代码可读性和可维护性。Golang通过接口和组合轻松支持这一模式,无需继承即可实现多态行为。
基本上就这些。状态切换清晰,扩展新状态也很方便。










