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
