2020年已經(jīng)進(jìn)入倒計(jì)時(shí)了，大家立好的flag完成了嗎?2020實(shí)“鼠”不易，希望2021可以“牛”轉(zhuǎn)乾坤。

簡(jiǎn)介

狀態(tài)模式是行為型設(shè)計(jì)模式的一種。其設(shè)計(jì)理念是當(dāng)對(duì)象的內(nèi)部狀態(tài)發(fā)生改變時(shí)，隨之改變其行為。狀態(tài)和行為之間是一一對(duì)應(yīng)的。

該模式主要用于，對(duì)象的行為依賴于它的狀態(tài)，并且其行為是隨著狀態(tài)的改變而切換時(shí)。

狀態(tài)模式UML類圖

類圖講解

State：抽象狀態(tài)接口(也可以定義成抽象類)，該接口封裝了所有狀態(tài)所對(duì)應(yīng)的行為。

ConcreteStateA/B：具體狀態(tài)類，該類實(shí)現(xiàn)了抽象狀態(tài)接口，會(huì)根據(jù)自身對(duì)應(yīng)的狀態(tài)來(lái)實(shí)現(xiàn)接口中定義的方法，還有另一個(gè)功能是指明如何過渡到下一個(gè)狀態(tài)。

Context：環(huán)境(上下文)角色，該類負(fù)責(zé)狀態(tài)的切換，還持有一個(gè)State實(shí)例，代表當(dāng)前環(huán)境所處狀態(tài)。

案例講解

案例：通過狀態(tài)模式來(lái)實(shí)現(xiàn)自助售賣機(jī)的功能。

狀態(tài)接口

1. public interface State { 
2.   // 挑選商品 
3.   void choose(); 
4.   // 付款 
5.   boolean payment(); 
6.   // 分發(fā)商品 
7.   void dispenseCommodity(); 
8. } 

挑選商品狀態(tài)類

1. public class ChooseGoods implements State { 
2.  
3.   VendingMachine machine; 
4.  
5.   public ChooseGoods(VendingMachine machine) { 
6.     this.machine = machine; 
7.   } 
8.  
9.   @Override 
10.   public void choose() { 
11.     if (machine.getCount() > 0) { 
12.       System.out.println("商品挑選成功，請(qǐng)及時(shí)付款！"); 
13.       machine.setState(machine.getPaymentState()); 
14.     } else { 
15.       System.out.println("很遺憾，商品售罄了！"); 
16.       machine.setState(machine.getEmptyState()); 
17.     } 
18.   } 
19.  
20.   @Override 
21.   public boolean payment() { 
22.     System.out.println("請(qǐng)先挑選商品！"); 
23.     return false; 
24.   } 
25.  
26.   @Override 
27.   public void dispenseCommodity() { 
28.     System.out.println("請(qǐng)先挑選商品！"); 
29.   } 
30. } 

付款狀態(tài)類

1. public class PaymentState implements State { 
2.  
3.   VendingMachine machine; 
4.  
5.   public PaymentState(VendingMachine machine) { 
6.     this.machine = machine; 
7.   } 
8.  
9.   @Override 
10.   public void choose() { 
11.     System.out.println("商品已選購(gòu)?fù)瓿烧?qǐng)勿重復(fù)挑選"); 
12.   } 
13.  
14.   @Override 
15.   public boolean payment() { 
16.     Random random = new Random(); 
17.     int num = random.nextInt(10); 
18.     if(num % 2 == 0){ 
19.       System.out.println("付款成功！"); 
20.       machine.setState(machine.getDispenseCommodityState()); 
21.       return true; 
22.     } 
23.     System.out.println("付款失敗，請(qǐng)重新支付！"); 
24.     return false; 
25.   } 
26.  
27.   @Override 
28.   public void dispenseCommodity() { 
29.     System.out.println("請(qǐng)先完成支付！"); 
30.   } 
31. } 

商品售罄狀態(tài)類

1. public class EmptyState implements State { 
2.  
3.   VendingMachine machine; 
4.  
5.   public EmptyState(VendingMachine machine) { 
6.     this.machine = machine; 
7.   } 
8.  
9.   @Override 
10.   public void choose() { 
11.     System.out.println("對(duì)不起商品已售罄！"); 
12.   } 
13.  
14.   @Override 
15.   public boolean payment() { 
16.     System.out.println("對(duì)不起商品已售罄！"); 
17.     return false; 
18.   } 
19.  
20.   @Override 
21.   public void dispenseCommodity() { 
22.     System.out.println("對(duì)不起商品已售罄！"); 
23.   } 
24. } 

分發(fā)商品狀態(tài)類

1. public class DispenseCommodityState implements State { 
2.  
3.   VendingMachine machine; 
4.  
5.   public DispenseCommodityState(VendingMachine machine) { 
6.     this.machine = machine; 
7.   } 
8.  
9.   @Override 
10.   public void choose() { 
11.     System.out.println("請(qǐng)及時(shí)取走您的商品！"); 
12.   } 
13.  
14.   @Override 
15.   public boolean payment() { 
16.     System.out.println("請(qǐng)及時(shí)取走您的商品！"); 
17.     return false; 
18.   } 
19.  
20.   @Override 
21.   public void dispenseCommodity() { 
22.     System.out.println("請(qǐng)及時(shí)取走您的商品！"); 
23.     machine.setState(machine.getChooseGoods()); 
24.   } 
25. } 

自動(dòng)售貨機(jī) => Context角色

1. public class VendingMachine { 
2.   // 表示當(dāng)前狀態(tài) 
3.   private State state = null; 
4.   // 商品數(shù)量 
5.   private int count = 0; 
6.   private State chooseGoods = new ChooseGoods(this); 
7.   private State paymentState = new PaymentState(this); 
8.   private State dispenseCommodityState = new DispenseCommodityState(this); 
9.   private State emptyState = new EmptyState(this); 
10.  
11.   public VendingMachine(int count) { 
12.     this.count = count; 
13.     this.state = this.getChooseGoods(); 
14.   } 
15.  
16.   // 購(gòu)買商品 
17.   public void purchase() { 
18.     // 挑選商品 
19.     state.choose(); 
20.     // 支付成功 
21.     if (state.payment()) { 
22.       // 分發(fā)商品 
23.       state.dispenseCommodity(); 
24.     } 
25.   } 
26.    
27.   // 獲取商品后將商品減一 
28.   public int getCount() { 
29.     return count--; 
30.   } 
31.    
32.   // get和set方法 ...  
33. } 

客戶端測(cè)試類

1. public class Client { 
2.  
3.   public static void main(String[] args) { 
4.     VendingMachine machine = new VendingMachine(1); 
5.     for (int i = 1; i < 4; i++) { 
6.       System.out.println("第" + i + "次購(gòu)買。"); 
7.       machine.purchase(); 
8.     } 
9.   } 
10. } 

執(zhí)行結(jié)果

總結(jié)

1、狀態(tài)模式將每個(gè)狀態(tài)所對(duì)應(yīng)的行為封裝到一個(gè)類中，大大提高了代碼的可讀性。并且通過這樣的設(shè)計(jì)還可以消除多余的if-else語(yǔ)句，方便代碼的維護(hù)。

2、狀態(tài)模式符合“開閉原則”，容易增加和刪除狀態(tài)。

3、任何事情都有利弊，狀態(tài)模式也不例外。其最顯著的問題是，每個(gè)狀態(tài)都要對(duì)應(yīng)一個(gè)類，當(dāng)狀態(tài)過多時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的類，從而加大維護(hù)成本。

4、應(yīng)用場(chǎng)景：當(dāng)一個(gè)需求有很多狀態(tài)，并且狀態(tài)之間會(huì)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，不同狀態(tài)還對(duì)應(yīng)不同的行為時(shí)就可以考慮使用“狀態(tài)模式”

原文地址：https://www.toutiao.com/a6910864621125583372/