23种设计模式——状态模式

今天我们就来学习一下23种设计模式中的状态模式。状态模式主要用于对象的行为依赖于它的状态（属性），并且可以根据它的状态改变而改变它的相关行为的应用场景。

概念：

状态模式是对有状态的对象，把复杂的“判断逻辑”提取到不同的状态对象中，允许状态对象在其内部状态发生改变时改变其行为。

特点：

优点：

• 状态模式将与特定状态相关的行为局部化到一个状态中，并且将不同状态的行为分割开来，满足“单一职责原则”。
• 减少对象间的相互依赖。将不同的状态引入独立的对象中会使得状态转换变得更加明确，且减少对象间的相互依赖。
• 有利于程序的扩展。通过定义新的子类很容易地增加新的状态和转换。

缺点：

• 状态模式的使用必然会增加系统的类与对象的个数。
• 状态模式的结构与实现都较为复杂，如果使用不当会导致程序结构和代码的混乱。

类图分析：

代码：

状态抽象类

package cn.ppdxzz.state;

/**
 * description:状态抽象类
 * @author: PeiChen JavaAnything
 */
public abstract class State {
    /**
     * 扣除积分
     */
    public abstract void deductMoney();

    /**
     * 是否中奖
     * @return true：中奖，false：未中奖
     */
    public abstract boolean raffle();

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

}

可以抽奖的状态

package cn.ppdxzz.state;

import java.util.Random;

/**
 * description:可以抽奖的状态
 * @author: PeiChen JavaAnything
 */
public class CanRaffleState extends State {
    RaffleActivity activity;

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

    @Override
    public void deductMoney() {
        System.out.println("已经扣取过了积分");
    }

    @Override
    public boolean raffle() {
        System.out.println("正在抽奖，请稍等...");
        Random random = new Random();
        int num = random.nextInt(10);
        if (num == 0) {
            //如果中奖，则改变活动状态为发放奖品状态
            activity.setState(activity.getDispenseState());
            return true;
        }else {
            System.out.println("很遗憾，没有中奖");
            //未中奖则改变活动状态为不能抽奖状态
            activity.setState(activity.getNoRaffleState());
            return false;
        }
    }

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

发放奖品的状态

package cn.ppdxzz.state;

/**
 * description:发放奖品的状态
 * @author: PeiChen JavaAnything
 */
public class DispenseState extends State {
    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;
    }

    @Override
    public void dispensePrize() {
        if (activity.count > 0) {
            System.out.println("恭喜中奖了！");
            //改变状态为不能抽奖状态
            activity.setState(activity.getNoRaffleState());
        }else {
            System.out.println("奖品发放完毕，抽奖活动结束！");
            //改变状态为奖品发放完毕状态
            activity.setState(activity.getDispenseOutState());
        }
    }
}

不能抽奖状态

package cn.ppdxzz.state;

/**
 * description:不能抽奖状态
 * @author: PeiChen JavaAnything
 */
public class NoRaffleState extends State {
    RaffleActivity activity;

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

    @Override
    public void deductMoney() {
        System.out.println("扣除积分成功，您可以抽奖了");
        //改变其状态为可抽奖状态
        activity.setState(activity.getCanRaffleState());
    }

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

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

奖品发放完毕状态

package cn.ppdxzz.state;

/**
 * description:奖品发放完毕状态
 * @author: PeiChen JavaAnything
 */
public class DispenseOutState extends State {
    RaffleActivity activity;

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

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

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

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

抽奖活动

package cn.ppdxzz.state;

/**
 * description:抽奖活动
 * @author: PeiChen JavaAnything
 */
public class RaffleActivity {
    /**
     * state 表示当前活动的状态，是变化的
     */
    State state = null;
    /**
     * 奖品数量
     */
    int count = 0;
    /**
     * 四种不同的状态
     */
    State noRaffleState = new NoRaffleState(this);
    State canRaffleState = new CanRaffleState(this);
    State dispenseState = new DispenseState(this);
    State dispenseOutState = new DispenseOutState(this);

    /**
     * 初始化当前的状态为未中奖状态，初始化奖品数量为0个
     * @param count 中奖数量
     */
    public RaffleActivity(int count) {
        this.state = getNoRaffleState();
        this.count = count;
    }

    /**
     * 扣分，调用当前状态的扣分方法 deductMoney()
     */
    public void deductMoney() {
        state.deductMoney();
    }

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

    public State getState() {
        return state;
    }

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

    /**
     * 获取当前奖品的数量，每领取一次奖品，count 需要减一
     * @return 返回当前奖品的数量
     */
    public int getCount() {
        int currentCount = count;
        currentCount--;
        return currentCount;
    }

    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;
    }
}

状态模式客户端

package cn.ppdxzz.state;

/**
 * description:状态模式客户端
 * @author: PeiChen JavaAnything
 */
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        //创建活动对象，奖品设置成三件奖品
        RaffleActivity activity = new RaffleActivity(3);
        for (int i = 0;i < 10;i++) {
            System.out.println("-----第" + (i + 1) + "次抽奖-----");
            //第一步，扣除积分
            activity.deductMoney();
            //第二步，抽奖
            activity.raffle();
        }
    }
}

运行结果：

说实话，为了测试这个数据，我玩了好多次才中奖，哈哈哈。

总结：

• 状态模式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，增强了代码的可读性。
• 状态模式也会产生很多类。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。
• 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。

状态模式在电商项目中应用非常广泛，省去了繁杂的 if-else 语句，使代码的可读性增强了。