2020年已經進入倒計時了，大家立好的flag完成了嗎?2020實“鼠”不易，希望2021可以“牛”轉乾坤。

簡介

狀態模式是行為型設計模式的一種。其設計理念是當對象的內部狀態發生改變時，隨之改變其行為。狀態和行為之間是一一對應的。

該模式主要用于，對象的行為依賴于它的狀態，并且其行為是隨著狀態的改變而切換時。

狀態模式UML類圖

類圖講解

State：抽象狀態接口(也可以定義成抽象類)，該接口封裝了所有狀態所對應的行為。

ConcreteStateA/B：具體狀態類，該類實現了抽象狀態接口，會根據自身對應的狀態來實現接口中定義的方法，還有另一個功能是指明如何過渡到下一個狀態。

Context：環境(上下文)角色，該類負責狀態的切換，還持有一個State實例，代表當前環境所處狀態。

案例講解

案例：通過狀態模式來實現自助售賣機的功能。

狀態接口

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

挑選商品狀態類

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，請及時付款！"); 
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("請先挑選商品！"); 
23.     return false; 
24.   } 
25.  
26.   @Override 
27.   public void dispenseCommodity() { 
28.     System.out.println("請先挑選商品！"); 
29.   } 
30. } 

付款狀態類

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("商品已選購完成請勿重復挑選"); 
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，請重新支付！"); 
24.     return false; 
25.   } 
26.  
27.   @Override 
28.   public void dispenseCommodity() { 
29.     System.out.println("請先完成支付！"); 
30.   } 
31. } 

商品售罄狀態類

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("對不起商品已售罄！"); 
12.   } 
13.  
14.   @Override 
15.   public boolean payment() { 
16.     System.out.println("對不起商品已售罄！"); 
17.     return false; 
18.   } 
19.  
20.   @Override 
21.   public void dispenseCommodity() { 
22.     System.out.println("對不起商品已售罄！"); 
23.   } 
24. } 

分發商品狀態類

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("請及時取走您的商品！"); 
12.   } 
13.  
14.   @Override 
15.   public boolean payment() { 
16.     System.out.println("請及時取走您的商品！"); 
17.     return false; 
18.   } 
19.  
20.   @Override 
21.   public void dispenseCommodity() { 
22.     System.out.println("請及時取走您的商品！"); 
23.     machine.setState(machine.getChooseGoods()); 
24.   } 
25. } 

自動售貨機 => Context角色

1. public class VendingMachine { 
2.   // 表示當前狀態 
3.   private State state = null; 
4.   // 商品數量 
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 + "次購買。"); 
7.       machine.purchase(); 
8.     } 
9.   } 
10. } 

執行結果

總結

1、狀態模式將每個狀態所對應的行為封裝到一個類中，大大提高了代碼的可讀性。并且通過這樣的設計還可以消除多余的if-else語句，方便代碼的維護。

2、狀態模式符合“開閉原則”，容易增加和刪除狀態。

3、任何事情都有利弊，狀態模式也不例外。其最顯著的問題是，每個狀態都要對應一個類，當狀態過多時會產生大量的類，從而加大維護成本。

4、應用場景：當一個需求有很多狀態，并且狀態之間會進行轉換，不同狀態還對應不同的行為時就可以考慮使用“狀態模式”

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