图解Java设计模式之状态模式

图解java设计模式之状态模式

• app抽象活动问题
• 状态模式基本介绍
• 状态模式的原理类图
• 状态模式解决app抽奖问题
• 状态模式的注意事项和细节

 

app抽象活动问题

请编写程序完成app抽象活动，具体要求如下 ：
1）加入每参加一个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 ：可以抽象、不能抽象、发放奖品和奖品领完。
4）活动的四个状态转换关系图（右图）

状态模式基本介绍

1）状态模式（state pattern）：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类其类。

状态模式的原理类图

对原理类图的说明 ：
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抽奖问题

1）应用实例要求
完成app抽象活动项目，使用状态模式。
2）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、抽象方法、发放奖品方法

package com.example.demo.state;

/**
 * 状态抽象类
 * @author zhaozhaohai
 *
 */
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.example.demo.state;

import java.util.random;

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"); 
	}

	@override
	public boolean raffle() {
		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"); 
	}

}
package com.example.demo.state;

public class raffleactivity {
	// state 表示活动当前的状态，是变化 
	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;
	}
	//这里请大家注意，每领取一次奖品，count-- 
	public int getcount() {
		int curcount = count; 
		count--;
		return curcount; 
	}
	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;
	}	
}
package com.example.demo.state;

/**
 * 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 zhaozhaohai
 *
 */
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");
		// todo auto-generated method stub
		return false;
	}

	@override
	public void dispenseprize() {
		// todo auto-generated method stub
		system.out.println("奖品发送完了，请下次再参加");
	}

}
package com.example.demo.state;

/**
 * 发放奖品的状态
 * @author zhaozhaohai
 *
 */
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");
			// 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);
		}	
	}

}
package com.example.demo.state;

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"); 
	}

}
package com.example.demo.state;

public class clienttest {

	public static void main(string[] args) {
		// todo auto-generated method stub
		// 创建活动对象，奖品有 1 个奖品
		raffleactivity activity = new raffleactivity(1);
		// 我们连续抽 300 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(); 
		}
	}

}

状态模式的注意事项和细节

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很很多种状态，状态之间会相互依赖，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。