python 实现 状态模式

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面向对象编程的核心目标之一是在对象交互过程中实现其状态的动态变化。在诸多实际问题中，有限状态机（通常被简称为状态机）作为一种有效的工具，被广泛用于对状态转换进行建模，并在需要时通过数学方法加以形式化。首先，我们来明确什么是状态机？状态机是一种抽象的计算模型，其核心组成部分包括状态与转换。其中，状态指的是系统当前所处的激活情况。例如，假设我们有一个收音机设备，它可能处于调频波段（FM）或调幅波段（AM）两种不同的工作模式之中。此外，还可能存在一种状态是切换至另一个FM/AM无线电台。而转换则表示系统从一种状态向另一种状态转变的过程，并且这一过程通常由某个特定事件或条件触发。在每次转换发生之前或之后，系统可能会执行一系列相应的操作。例如，在我们的收音机实例中，当用户按下按钮将频率从107 FM切换至107.5 FM时，就完成了一次典型的状态转换过程。

一个显著的优势在于，状态机可以通过图的形式进行直观表达（这种图被称为状态图），其中每个节点代表一个具体的状态，而节点之间的边则表示对应的状态转换关系。下图展示了一个通用操作系统进程的状态图（不针对具体系统），经