设计模式（二十一）——状态模式_设计模式(二十一)状态模式 --优快云博客

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一、状态模式介绍

状态模式基本介绍

1）状态模式（State Pattern）：它主要用来解决对象再多种状态转换时，需要对外输出不同的行为的问题。状态和行为是一一对应的，状态之间可以相互转换。
2）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。

状态模式的原理类图

在这里插入图片描述
对原理类图的说明-即（状态模式的角色及职责）
1）Context类为环境角色，用于维护ConcreteState实例，这个实例定义当前状态。
2）State是抽象状态角色，定义一个接口封装与Context的一个特点接口相关行为。
3）ConcreteState具体的状态角色，每个子类实现一个与Context的一个状态相关行为。

状态模式的注意事项和细节

1）代码有很强的可读性。状态模式将每个状态的行为封装到对应的一个类中。
2）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，不但会产生出很多if-else语句，而且容易出错。
3）符合“开闭原则”。容易增删状态。
4）会产生很多类。每个状态都要一个对应的类，当状态过多时会产生很多类，加大维护难度。
5)当一件事或者对象有很多种状态，状态之间会互相转换，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。

二、状态模式应用

应用实例
请编写程序完成APP抽奖活动，具体要求如下：
1）假如每参与一次这个活动要扣除用户50积分，中奖概率是10%；
2）奖品数量固定，抽完就不能抽奖；
3）活动有四个状态：可以抽奖、不能抽奖、发放奖品和奖品领完；
4）活动的四个状态转换关系图如下：
类图
代码

/**
 * 抽奖活动
 */
public class RaffleActivity {

    //state表示活动当前的状态，是变化
    State state = null;
    //奖品数量
    int count = 0;

    //四个属性，表示四种状态
    State noRafflleState = new NoRaffleState(this);
    State canRafflleState = new CanRaffleState(this);
    State dispenseState = new DispenseState(this);
    State dispensOutState = new DispenseOutState(this);

    //构造器
    //1.初始化当前的状态 noRafflleState（即不能抽奖的状态）
    public RaffleActivity(int count) {
        this.state = getNoRafflleState();
        this.count = count;
    }

    //扣分，调用当前状态的deductMoney
    public void debuctMoney(){
        state.deductMoney();
    }

    //抽奖
    public void raffle(){
        //如果当前的状态是抽奖成功
        if(state.raffle()){
            //领取奖品
            state.dispensePrize();
        }
    }

    public State getState() {
        return state;
    }

    public void setState(State state) {
        this.state = state;
    }

    //每领取一次奖品，count--
    public int getCount() {
        int curCount = count;
        count--;
        return curCount;
    }

    public void setCount(int count) {
        this.count = count;
    }

    public State getNoRafflleState() {
        return noRafflleState;
    }

    public void setNoRafflleState(State noRafflleState) {
        this.noRafflleState = noRafflleState;
    }

    public State getCanRafflleState() {
        return canRafflleState;
    }

    public void setCanRafflleState(State canRafflleState) {
        this.canRafflleState = canRafflleState;
    }

    public State getDispenseState() {
        return dispenseState;
    }

    public void setDispenseState(State dispenseState) {
        this.dispenseState = dispenseState;
    }

    public State getDispensOutState() {
        return dispensOutState;
    }

    public void setDispensOutState(State dispensOutState) {
        this.dispensOutState = dispensOutState;
    }
}

/**
 * 状态抽象类
 */
public abstract class State {

    //扣除积分 -50
    public abstract void deductMoney();

    //是否抽中奖品
    public abstract boolean raffle();

    //发放奖品
    public abstract void dispensePrize();
}

import java.util.Random;

public class CanRaffleState extends State {

    RaffleActivity activity;

    public CanRaffleState(RaffleActivity activity) {
        this.activity = activity;
    }

    //已经扣除了积分，不能再扣
    public void deductMoney() {
        System.out.println("已经扣取过了积分");
    }

    //可以抽奖，抽完奖后，根据实际情况，改成新的状态
    public boolean raffle() {
        System.out.println("正在抽奖，请稍等！");
        Random r = new Random();
        int num = r.nextInt(10);
        //10%中奖机会
        if(num == 0){
            //改变活动状态为发放奖品
            activity.setState(activity.getDispenseState());
            return true;
        }else{
            System.out.println("很遗憾没有抽中奖品！");
            //改变状态为不能抽奖
            activity.setState(activity.getNoRafflleState());
            return false;
        }
    }

    //不能发放奖品
    public void dispensePrize() {
        System.out.println("没中奖，不能发放奖品！");
    }
}

/**
 * 奖品发放完毕状态
 * 说明，当我们activiity 改变成 DispenseOutState，抽奖活动结束
 */
public class DispenseOutState extends State {

    //初始化时传入活动引用
    RaffleActivity activity;

    public DispenseOutState(RaffleActivity activity) {
        this.activity = activity;
    }

    public void deductMoney() {
        System.out.println("奖品发送完了，请下次再参加");
    }

    public boolean raffle() {
        System.out.println("奖品发送完了，请下次再参加");
        return false;
    }

    public void dispensePrize() {
        System.out.println("奖品发送完了，请下次再参加");
    }
}

/**
 * 发放奖品的状态
 */
public class DispenseState extends State {

    //初始化时传入活动引用，发放奖品后改变其状态
    RaffleActivity activity;

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

    //
    public void deductMoney() {
        System.out.println("不能扣除积分");
    }

    public boolean raffle() {
        System.out.println("不能抽奖");
        return false;
    }

    //发放奖品
    public void dispensePrize() {
        if(activity.getCount() > 0){
            System.out.println("恭喜中奖了！");
            //改变状态为不能抽奖
            activity.setState(activity.getNoRafflleState());
        }else{
            System.out.println("很遗憾，奖品发送完了！");
            //改变状态为奖品发送完毕
            activity.setState(activity.getDispensOutState());
        }
    }
}

/**
 * 不能抽奖状态
 */
public class NoRaffleState extends State {

    //初始化时传入活动引用，扣除积分后改变其状态
    RaffleActivity activity;

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

    //当前状态可以扣积分，扣除后，将状态设置成可以抽奖状态
    public void deductMoney() {
        System.out.println("扣除50积分成功，您可以抽奖了！");
        activity.setState(activity.getCanRafflleState());
    }

    //当前状态不能抽奖
    public boolean raffle() {
        System.out.println("扣了积分才能抽奖喔！");
        return false;
    }

    //当前状态不能发奖品
    public void dispensePrize() {
        System.out.println("不能发放奖品");
    }
}

public class Client {

    public static void main(String[] args) {
        //创建活动对象，奖品池有1个奖品
        RaffleActivity activity = new RaffleActivity(1);

        //连续抽三次奖
        for(int i = 0; i < 3; i++){
            System.out.println("--------第"+(i+1)+"次抽奖");
            //参加抽奖，第一步点击扣除积分
            activity.debuctMoney();
            //抽奖
            activity.raffle();
        }
    }
}