状态模式

罪恶克星 · 2023-10-31 02:03:21

状态模式

案例引入

APP抽奖活动

请编写抽象完成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，中将概率是10%。
2.奖品数量固定，抽完就不能抽了。
3.活动状态有四个，分别是，可以抽奖，不能抽奖，发送奖品，奖品已领完。
4.活动的状态转换图

基本介绍

1.状态模式(State Pattern)：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。
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。
原理类图

类图角色分析

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是抽象状态类，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。
使用状态模式完成APP抽奖案例

1.要求，使用状态模式，完成APP抽奖项目。
2.思路分析和UML图
定义一个接口为状态接口，每个状态都实现改接口，接口中有扣除积分方法，抽奖方法，发送奖品方法

代码实现

此处代码，也是copy的韩顺平老师的代码，不是自己写的。

/**
* 状态抽象类
* @author Administrator
*
*/
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();
}
/**
* 不能抽奖状态
* @author Administrator
*
*/
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
@Override
public void deductMoney() {
System.out.println("扣除50积分成功，您可以抽奖了");
activity.setState(activity.getCanRaffleState());
}
// 当前状态不能抽奖
@Override
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
@Override
public void dispensePrize() {
System.out.println("不能发放奖品");
}
}
/**
* 可以抽奖的状态
* @author Administrator
*
*/
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
@Override
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
@Override
public boolean raffle() {
//抽奖之前，判断是否还有奖品
if(activity.getCount() <= 0){
activity.setState(activity.getDispensOutState());
System.out.println("很遗憾，奖品发送完了");
return false;
}
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 context
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
@Override
public void dispensePrize() {
System.out.println("没中奖，不能发放奖品");
}
}
/**
* 发放奖品的状态
* @author Administrator
*
*/
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;
}
//
@Override
public void deductMoney() {
System.out.println("不能扣除积分");
}
@Override
public boolean raffle() {
System.out.println("不能抽奖");
return false;
}
//发放奖品
@Override
public void dispensePrize() {
if(activity.getCount() > 0){
System.out.println("恭喜中奖了");
activity.countSubOne();//奖品数-1
// 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, 后面我们就不可以抽奖
activity.setState(activity.getDispensOutState());
//System.out.println("抽奖活动结束");
//System.exit(0);
}
}
}
/**
* 奖品发放完毕状态
* 说明，当我们activity 改变成 DispenseOutState，抽奖活动结束
* @author Administrator
*
*/
public class DispenseOutState extends State {
// 初始化时传入活动引用
RaffleActivity activity;
public DispenseOutState(RaffleActivity activity) {
this.activity = activity;
}
@Override
public void deductMoney() {
System.out.println("奖品发送完了，请下次再参加");
}
@Override
public boolean raffle() {
System.out.println("奖品发送完了，请下次再参加");
return false;
}
@Override
public void dispensePrize() {
System.out.println("奖品发送完了，请下次再参加");
}
}
/**
* 抽奖活动 //
*
* @author Administrator
*
*/
public class RaffleActivity {
// state 表示活动当前的状态，是变化的，是随着抽奖的进程中，此属性会变化，不同状态的方法执行结果是不同
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 canRaffleState = new CanRaffleState(this);
State dispenseState = new DispenseState(this);
State dispensOutState = new DispenseOutState(this);
//构造器
//1. 初始化当前的状态为 noRafflleState（即不能抽奖的状态）
//2. 初始化奖品的数量
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;
}
public int getCount() {
return count;
}
//这里请大家注意，每领取一次奖品，count--
public void countSubOne(){
count -= 1;
}
public void setCount(int count) {
this.count = count;
}
public State getNoRafflleState() {
return noRafflleState;
}
public void setNoRafflleState(State noRafflleState) {
this.noRafflleState = noRafflleState;
}
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 getDispensOutState() {
return dispensOutState;
}
public void setDispensOutState(State dispensOutState) {
this.dispensOutState = dispensOutState;
}
}
/**
* 状态模式测试类
* @author Administrator
*
*/
public class ClientTest {
public static void main(String[] args) {
// 创建活动对象，奖品有1个奖品
RaffleActivity activity = new RaffleActivity(1);
// 我们连续抽30次奖
for (int i = 0; i < 30; 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();
// 第二步抽奖
activity.raffle();
}
}
}

复制代码

状态模式在实际项目-购物平台应用

1.购物平台的订单，有订单创建，未付款，已付款，已签收等状态，随着操作的不同，会改变订单的状态，项目中的这个模块，就可以使用到状态模式。
2.如果使用if/else的方式，实现这样的逻辑。这样写的代码，难以应对变化，在添加一种状态时，我们需要手动添加if/else代码，在添加一种功能时，要对所有的状态进行判断。因此代码会变得越来越臃肿，并且一旦没有处理某种状态，会造成极其严重的bug，且难以维护。
注意事项和细节

1.代码具有很强的可读性，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，不但会产生很多的if-else语句，而且容易出错。
3.符合ocp，方便增加状态。
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.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。

只是为了记录自己的学习历程，且本人水平有限，不对之处，请指正。

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