设计模式学习：状态模式实现订单状态流转
支付场景中的状态流转在开发电商支付模块时，我们常遇到这样的状态流转需求：
[*]订单需要经历 待支付 → 支付中 → 支付成功/失败 → 退款处理 的完整生命周期。
[*]不同状态下可执行的操作不同（例如只有支付成功才能退款）。
[*]状态转换需要触发附加操作（支付成功要发通知、更新库存）。
传统的 if-else 或 switch 实现方式会导致：
[*]代码臃肿，维护困难
[*]状态转换逻辑分散
[*]新增状态需要修改大量现有代码
此时，状态模式（State Pattern）是这些问题的最佳解决方案。
状态模式核心思想
通过将状态抽象为独立类，实现两大关键特性：
[*]行为状态化 ：不同状态下相同的操作产生不同结果
[*]转换自动化 ：状态对象自行决定下一个状态
状态模式实现
[*]状态接口设计
// 订单状态抽象接口
public interface IOrderState
{
void Process(OrderContext context);
void Cancel(OrderContext context);
void Refund(OrderContext context);
}
// 订单上下文（维护当前状态）
public class OrderContext
{
private IOrderState _currentState;
public string OrderId { get; } = Guid.NewGuid().ToString();
public OrderContext(IOrderState initialState)
{
TransitionTo(initialState);
}
public void TransitionTo(IOrderState state)
{
Console.WriteLine($"订单状态变更：{_currentState?.GetType().Name} → {state.GetType().Name}");
_currentState = state;
}
public void ProcessPayment() => _currentState.Process(this);
public void CancelOrder() => _currentState.Cancel(this);
public void RequestRefund() => _currentState.Refund(this);
}
[*]具体状态类实现
待支付状态：
public class PendingState : IOrderState
{
public void Process(OrderContext context)
{
Console.WriteLine("开始支付处理...");
// 调用支付网关接口
context.TransitionTo(new ProcessingState());
}
public void Cancel(OrderContext context)
{
Console.WriteLine("订单已取消");
context.TransitionTo(new CanceledState());
}
public void Refund(OrderContext context)
{
Console.WriteLine("待支付订单不能退款");
throw new InvalidOperationException("待支付订单不能退款");
}
}支付中状态：
public class ProcessingState : IOrderState
{
public void Process(OrderContext context)
{
Console.WriteLine("支付处理中...");
context.TransitionTo(new PaidState());
}
public void Cancel(OrderContext context)
{
Console.WriteLine("支付处理中，不可取消订单...");
throw new InvalidOperationException("支付处理中，不可取消订单...");
}
public void Refund(OrderContext context)
{
Console.WriteLine("支付未完成不能退款");
throw new InvalidOperationException("支付未完成不能退款");
}
}支付成功状态:
public class PaidState : IOrderState
{
public void Process(OrderContext context)
{
Console.WriteLine("订单已完成支付");
throw new InvalidOperationException("订单已完成支付");
}
public void Cancel(OrderContext context)
{
Console.WriteLine("已支付订单需走退款流程");
throw new InvalidOperationException("已支付订单需走退款流程");
}
public void Refund(OrderContext context)
{
Console.WriteLine("发起退款申请...");
// 调用退款接口
context.TransitionTo(new RefundingState());
}
}退款中状态：
public class RefundingState : IOrderState
{
public void Process(OrderContext context)
{
Console.WriteLine("退款处理中...");
context.TransitionTo(new RefundedState());
}
public void Cancel(OrderContext context)
{
Console.WriteLine("退款处理中，不可取消订单...");
throw new InvalidOperationException("退款处理中，不可取消订单...");
}
public void Refund(OrderContext context)
{
Console.WriteLine("退款处理中，不可重复退款");
throw new InvalidOperationException("退款处理中，不可重复退款");
}
}退款完成状态：
public class RefundedState : IOrderState
{
public void Process(OrderContext context)
{
Console.WriteLine("退款完成，订单已取消");
throw new InvalidOperationException("退款完成，订单已取消");
}
public void Cancel(OrderContext context)
{
Console.WriteLine("订单已退款，无需取消");
throw new InvalidOperationException("订单已退款，无需取消");
}
public void Refund(OrderContext context)
{
Console.WriteLine("订单已退款，无需退款");
throw new InvalidOperationException("订单已退款，无需退款");
}
}订单取消状态：
public class CanceledState : IOrderState
{
public void Process(OrderContext context)
{
Console.WriteLine("订单已取消，无需支付");
throw new InvalidOperationException("订单已取消，无需支付");
}
public void Cancel(OrderContext context)
{
Console.WriteLine("订单已取消，无需取消");
throw new InvalidOperationException("订单已取消，无需取消");
}
public void Refund(OrderContext context)
{
Console.WriteLine("订单已取消，无需退款");
throw new InvalidOperationException("订单已取消，无需退款");
}
}完整状态流转示例
var order = new OrderContext(new PendingState());
order.ProcessPayment();// 进入ProcessingState
order.RequestRefund(); // 输出警告信息
// 模拟支付成功回调
order.TransitionTo(new PaidState());
order.RequestRefund(); // 进入RefundingState相关代码：https://github.com/huangmingji/design-pattern-learning/tree/main/design-pattern-learning-2
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