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

public interface State { 
  // 挑選商品 
  void choose(); 
  // 付款 
  boolean payment(); 
  // 分發商品 
  void dispenseCommodity(); 
} 

挑選商品狀態類

public class ChooseGoods implements State { 
 
  VendingMachine machine; 
 
  public ChooseGoods(VendingMachine machine) { 
    this.machine = machine; 
  } 
 
  @Override 
  public void choose() { 
    if (machine.getCount() > 0) { 
      System.out.println("商品挑選成功，請及時付款！"); 
      machine.setState(machine.getPaymentState()); 
    } else { 
      System.out.println("很遺憾，商品售罄了！"); 
      machine.setState(machine.getEmptyState()); 
    } 
  } 
 
  @Override 
  public boolean payment() { 
    System.out.println("請先挑選商品！"); 
    return false; 
  } 
 
  @Override 
  public void dispenseCommodity() { 
    System.out.println("請先挑選商品！"); 
  } 
} 

付款狀態類

public class PaymentState implements State { 
 
  VendingMachine machine; 
 
  public PaymentState(VendingMachine machine) { 
    this.machine = machine; 
  } 
 
  @Override 
  public void choose() { 
    System.out.println("商品已選購完成請勿重復挑選"); 
  } 
 
  @Override 
  public boolean payment() { 
    Random random = new Random(); 
    int num = random.nextInt(10); 
    if(num % 2 == 0){ 
      System.out.println("付款成功！"); 
      machine.setState(machine.getDispenseCommodityState()); 
      return true; 
    } 
    System.out.println("付款失敗，請重新支付！"); 
    return false; 
  } 
 
  @Override 
  public void dispenseCommodity() { 
    System.out.println("請先完成支付！"); 
  } 
} 

商品售罄狀態類

public class EmptyState implements State { 
 
  VendingMachine machine; 
 
  public EmptyState(VendingMachine machine) { 
    this.machine = machine; 
  } 
 
  @Override 
  public void choose() { 
    System.out.println("對不起商品已售罄！"); 
  } 
 
  @Override 
  public boolean payment() { 
    System.out.println("對不起商品已售罄！"); 
    return false; 
  } 
 
  @Override 
  public void dispenseCommodity() { 
    System.out.println("對不起商品已售罄！"); 
  } 
} 

分發商品狀態類

public class DispenseCommodityState implements State { 
 
  VendingMachine machine; 
 
  public DispenseCommodityState(VendingMachine machine) { 
    this.machine = machine; 
  } 
 
  @Override 
  public void choose() { 
    System.out.println("請及時取走您的商品！"); 
  } 
 
  @Override 
  public boolean payment() { 
    System.out.println("請及時取走您的商品！"); 
    return false; 
  } 
 
  @Override 
  public void dispenseCommodity() { 
    System.out.println("請及時取走您的商品！"); 
    machine.setState(machine.getChooseGoods()); 
  } 
} 

自動售貨機 => Context角色

public class VendingMachine { 
  // 表示當前狀態 
  private State state = null; 
  // 商品數量 
  private int count = 0; 
  private State chooseGoods = new ChooseGoods(this); 
  private State paymentState = new PaymentState(this); 
  private State dispenseCommodityState = new DispenseCommodityState(this); 
  private State emptyState = new EmptyState(this); 
 
  public VendingMachine(int count) { 
    this.count = count; 
    this.state = this.getChooseGoods(); 
  } 
 
  // 購買商品 
  public void purchase() { 
    // 挑選商品 
    state.choose(); 
    // 支付成功 
    if (state.payment()) { 
      // 分發商品 
      state.dispenseCommodity(); 
    } 
  } 
   
  // 獲取商品后將商品減一 
  public int getCount() { 
    return count--; 
  } 
   
  // get和set方法 ...  
} 

客戶端測試類

public class Client { 
 
  public static void main(String[] args) { 
    VendingMachine machine = new VendingMachine(1); 
    for (int i = 1; i < 4; i++) { 
      System.out.println("第" + i + "次購買。"); 
      machine.purchase(); 
    } 
  } 
} 

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”