行为型——状态模式（State）day21

状态模式简介

基本介绍
1)状态模式(StatePattern):它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

➢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State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

状态模式解决APP抽奖问

1. 应用要求
   完成APP抽奖活动项目，使用状态模式.
   请编写程序完成APP抽奖活动具体要求如下:
   1) 假如每参加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(下图)
   

2. 思路分析和图解(类图)
   -定义出一个接口叫状态接口，每个状态都实现它。
   -接口有扣除积分方法、抽奖方法、发放奖品方法
   

package com.xhl.State;

public class RaffleActivity {
	
	//state表示活动当前的状态
	State state = null;
	
	//奖品数量
	int count = 0;
	
	//四个属性表示四种状态
	State noRaffleState = new NoRaffleState(this);
	State canRaffleState = new CanRaffleState(this);
	
	State dispenseState = new DispenseState(this);
	State dispenseOutState = new DispenseOutState(this);
	
	//构造器
	//1.初始化当前的状态为noRfleState(即不能抽奖的状态)
	//2.初始化奖品的数量
	public RaffleActivity(int count) {
		this.state = getNoRaffleState();
		this.count = count;
	}
	
	//扣分，调用当前状态的 deductMoney
	public void debuctMoney() {
		state.deductMoney();
	}
	
	//抽奖
	public void raffle() {
		//如果当前状态抽奖成功领取奖品
		if(state.raffle()) {
			state.dispensePrize();
		}
	}
	
	

	public State getState() {
		return state;
	}

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

	public int getCount() {
		int c = count;
		count --;
		return c;
	}

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

	public State getNoRaffleState() {
		return noRaffleState;
	}

	public void setNoRaffleState(State noRaffleState) {
		this.noRaffleState = noRaffleState;
	}

	public State getCanRaffleState() {
		return canRaffleState;
	}

	public void setCanRaffleState(State canRaffleState) {
		this.canRaffleState = canRaffleState;
	}

	public State getDispenseState() {
		return dispenseState;
	}

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

	public State getDispenseOutState() {
		return dispenseOutState;
	}

	public void setDispenseOutState(State dispenseOutState) {
		this.dispenseOutState = dispenseOutState;
	}
	
	
}

package com.xhl.State;

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();
}

package com.xhl.State;
//不能抽奖状态
public class NoRaffleState extends State{

	RaffleActivity activity;
	
	public NoRaffleState(RaffleActivity activity) {
		this.activity = activity;
	}
	
	//当前状态可扣以积分，扣除后将状态设置为可以抽奖状态
	@Override
	public void deductMoney() {
		System.out.println("扣除积分50成功，您可以抽奖了");
		activity.setState(activity.getCanRaffleState());
	}

	@Override
	public boolean raffle() {
		System.out.println("扣了积分才能抽奖");
		return false;
	}

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

package com.xhl.State;
//奖品发放完毕抽奖状态
public class DispenseOutState extends State{

	RaffleActivity activity;
	
	public DispenseOutState(RaffleActivity activity) {
		this.activity = activity;
	}
	
	//当前状态可以积分，扣除后将状态设置为可以抽奖状态
	@Override
	public void deductMoney() {
		System.out.println("奖品发放完毕，请下次参加");
	}

	@Override
	public boolean raffle() {
		System.out.println("奖品发放完毕，请下次参加");
		return false;
	}

	@Override
	public void dispensePrize() {
		System.out.println("奖品发放完毕，请下次参加");
	}
	
}

package com.xhl.State;

import java.util.Random;

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

	RaffleActivity activity;
	
	public CanRaffleState(RaffleActivity activity) {
		this.activity = activity;
	}
	
	//当前状态可以积分，扣除后将状态设置为可以抽奖状态
	@Override
	public void deductMoney() {
		System.out.println("已经扣除过除积分");
	}

	@Override
	public boolean raffle() {
		System.out.println("正在抽奖，请稍等");
		Random r = new Random();
		int num = r.nextInt(10);
		
		if(num == 0) {
			activity.setState(activity.getDispenseState());
			return true;
		}else {
			System.out.println("很遗憾，您没有抽中奖品");
			activity.setState(activity.getNoRaffleState());
			return false;
		}
	}

	@Override
	public void dispensePrize() {
		// TODO Auto-generated method stub
		System.out.println("没有中奖，不能发放奖品");
	}
	
}

package com.xhl.State;
//奖品发放状态
public class DispenseState extends State{

	RaffleActivity activity;
	
	public DispenseState(RaffleActivity activity) {
		this.activity = activity;
	}
	
	//当前状态可以积分，扣除后将状态设置为可以抽奖状态
	@Override
	public void deductMoney() {
		System.out.println("不能扣除积分50");
	}

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

	@Override
	public void dispensePrize() {
		if(activity.getCount()>0) {
			System.out.println("恭喜您中奖了");
			activity.setState(activity.getNoRaffleState());
		}else {
			System.out.println("很遗憾，奖品发送完了");
			activity.setState(activity.getDispenseOutState());
		}
	}
	
}

package com.xhl.State;

public class StateDemo {

	public static void main(String[] args) {
		// TODO Auto-generated method stub
		RaffleActivity r = new RaffleActivity(1);
		
		for(int i=0;i<20;i++) {
			System.out.println("第"+(i+1)+"次抽奖");
			r.debuctMoney();
			
			r.raffle();
			System.out.println();
		}
	}

}

总结

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
5. 应用场景:当一个事件或者对象有很多种状态，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