设计模式-21状态模式

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原创 2023-07-30 15:47:18 123 阅读 AI 写同款· GEO 优化 ›

设计模式(21) 状态模式 状态模式允许一个对象在其内部状态改变时改变它的行为。用电梯来举例，电梯可以认为具有开门、关门、运行、停止四种状态，这四种状态之间的切换具有多种限制，比如在开门状态下不电梯不能运行，只能转为关门状态；在运行状态下，电梯只能转为停止状态… 设想一下，如果要常规的if-else或者switch-case描述电梯的这几种状态间的切换，将生成非常复杂的、逻辑相互交织的代码，可读性差且不易维护。而如果用状态模式来实现，会是怎样的呢？首先创建LiftState，代表抽象的电梯状态，包含了电梯的四个动作（方法），通过这阅读详情

状态模式

基本介绍：

状态模式主要用来解决对象在多种状态转换时，需要对外输出不同的行为问题，状态和行为是一一对应的，状态之间可以相互转换
当一个对象的内在状态改变时，允许改变其行为，这个对象看起来像是改变了其类

原理类图：

在这里插入图片描述

角色说明：

Context：类为环境角色，用于维护State实例，这个实例定义了当前状态
State：是抽象状态角色，定义一个接口封装与Context的一个特定接口相关行为
ConcreteState：具体状态角色，每个子类实现一个与Context的一个状态相关行为

案例：

编写程序完成app抽奖活动，具体要求如下：

假如每参加一次这个活动要扣除客户50积分，中奖概率为10%
奖品数量有限，抽完为止
活动有四个状态：可以抽奖、不能抽奖、发放奖品和奖品领完
活动四个状态转换关系图

/**
 * 抽象状态类，管理所有的具体状态类
 */
public abstract class State {
    //扣除50积分
    protected abstract void deduceMoney();
    //是否抽中奖品
    protected abstract boolean raffle();
    //发放奖品
    protected abstract void dispensePrize();
}

/**
 * 不能抽奖状态
 */
public class NoRaffleState extends State{
    private Activity activity;

    public NoRaffleState(Activity activity) {
        this.activity = activity;
    }

    @Override
    protected void deduceMoney() {
        System.out.println("扣除50积分，可以抽奖喽。。。");
        activity.setState(activity.getCanRaffleState());
    }

    @Override
    protected boolean raffle() {
        System.out.println("还未扣除积分不能抽奖。。。");
        return false;
    }

    @Override
    protected void dispensePrize() {
        System.out.println("还未中奖不能领取奖品。。。");
    }
}

/**
 * 可以抽奖状态
 */
public class CanRaffleState extends State {

    private Activity activity;

    public CanRaffleState(Activity activity) {
        this.activity = activity;
    }
    @Override
    protected void deduceMoney() {
        System.out.println("积分已经扣除不能重复扣除积分。。。");
    }

    @Override
    protected boolean raffle() {
        System.out.println("正在抽奖请稍等。。。");
        Random random = new Random();
        int num = random.nextInt(10);
        if(num == 0){
            activity.setState(activity.getDispenseState());
            return true;
        }else {
            System.out.println("您未中奖。。。");
            activity.setState(activity.getNoRaffleState());
            return false;
        }
    }

    @Override
    protected void dispensePrize() {
        System.out.println("没中奖，不能发放奖品哦。。。");
    }
}

/**
 * 发放奖品状态
 */
public class DispenseState extends State {
    private Activity activity;

    public DispenseState(Activity activity) {
        this.activity = activity;
    }

    @Override
    protected void deduceMoney() {
        System.out.println("不能重复扣除积分哦。。。");
    }

    @Override
    protected boolean raffle() {
        System.out.println("已经抽中奖品，正在发放奖品哦。。。");
        return false;
    }

    @Override
    protected void dispensePrize() {
        if(activity.getCount() > 0){
            System.out.println("恭喜中奖。。。");
            activity.setState(activity.getNoRaffleState());
        }else {
            System.out.println("奖品发放完了，请下次参与哦。。。");
            activity.setState(activity.getDispenseOutState());
        }
    }
}

/**
 * 奖品发放结束状态
 */
public class DispenseOutState extends State {

    private Activity activity;

    public DispenseOutState(Activity activity) {
        this.activity = activity;
    }
    @Override
    protected void dedu

状态模式的注意事项和细节：

代码有很强的可读性，状态模式将每个状态的行为封装到了对应的一个类中
方便维护，将容易产生问题的if-else语句删除了，如果把每个状态的行为都放到一个类中，每次调用方法时都要判断当前是什么状态，不但会产出很多if-else语句，而且容易出错
符合开闭原则，容易增删状态
会产生很多的类。每个状态都要有一个对应的类，当状态过多时，会产生很多类，加大维护难度
应用场景：当一个事件或者对象有很多状态，状态之间会相互转换，对不同的状态要求有不同的行为的时候，可以考虑使用状态模式