【Java】我所知道设计模式之状态模式

我所知道设计模式之状态模式

28640发布于 今天 03:41

前言介绍


接下里介绍的是Java 的设计模式之一:状态模式

我们还是以一个问题进行展开,引入状态模式

我们现在有一个抽奖APP需要编写

请编写程序完成 APP 抽奖活动 具体要求如下:

活动有四个状态: 可以抽奖、不能抽奖、发放奖品和奖品领完

每参加一次这个活动要扣除用户 50 积分,中奖概率是 10%

奖品数量固定,数量抽完就不能抽奖

【Java】我所知道设计模式之状态模式

请问你怎么制作这个程序?

我们推荐你使用状态模式

一、什么是状态模式

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

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了其类

状态模式原理类图

【Java】我所知道设计模式之状态模式

状态模式下的角色及职责

Context:类为环境角色用于维护 State 实例,这个实例定义当前状态

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

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

二、使用状态模式解决问题

【Java】我所知道设计模式之状态模式

接下来我们根据思路,创建不同状态的抽象类

/**

*状态抽象类

*@author Administrator

*

*/

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();

}

接下里根据思路创建不同状态具体子类(可抽、不可抽、发放、发完)

/**

* 可以抽奖的状态

*

* @author Administrator

*/

class CanRaffleState extends State {

//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");

}

//可以抽奖, 抽完奖后,根据实际情况,改成新的状态

@Override

public boolean raffle() {

System.out.println("正在抽奖,请稍等!");

}

// 不能发放奖品

@Override

public void dispensePrize() {

System.out.println("没中奖,不能发放奖品");

}

}

/**

* 不能抽奖状态

*

* @author Administrator

*/

class NoRaffleState extends State {

// 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");

}

// 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");

}

}

/**

* 发放奖品的状态

*

* @author Administrator

*/

class DispenseState extends State {

@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() {

System.out.println("正在发送奖品中.....");

}

}

/**

* 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 Administrator

*/

class DispenseOutState extends State {

@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");

return false;

}

@Override

public void dispensePrize() {

System.out.println("奖品发送完了,请下次再参加");

}

}

接下来我们根据思路,创建一个活动类管理不同的状态,同时初始化奖品数量、与初始化为不可抽奖的状态

/**

* 抽奖活动

*

* @author Administrator

*/

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;

//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.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;

}

}

接下里我们使不同的状态类与活动类进行关联(可抽、不可抽、发放、发完)

/**

* 可以抽奖的状态

*

* @author Administrator

*/

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");

}

//可以抽奖, 抽完奖后,根据实际情况,改成新的状态

@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");

}

}

/**

* 不能抽奖状态

*

* @author Administrator

*/

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");

}

}

/**

* 发放奖品的状态

*

* @author Administrator

*/

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);

}

}

}

/**

* 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 Administrator

*/

class DispenseOutState extends State {

// 初始化时传入活动引用

RaffleActivity activity;

public DispenseOutState(RaffleActivity activity) {

this.activity = activity;

}

//省略其他关键性代码.....

}

而活动订单则引入四种不同的状态,并且完成初始化

/**

* 抽奖活动 //

*

* @author Administrator

*/

class RaffleActivity {

//省略其他关键性代码.....

// 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;

}

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;

}

}

接下来我们使用demo,体会一下这种设计模式下的抽奖活动

public static void main(String[] args) {

// 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 < 3; 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();

}

}

运行结果如下:

--------第1次抽奖----------

扣除 50 积分成功,您可以抽奖了

正在抽奖,请稍等!

很遗憾没有抽中奖品!

--------第2次抽奖----------

扣除 50 积分成功,您可以抽奖了

正在抽奖,请稍等!

很遗憾没有抽中奖品!

--------第3次抽奖----------

扣除 50 积分成功,您可以抽奖了

正在抽奖,请稍等!

很遗憾没有抽中奖品!

三、通过项目体会状态模式

现在有一个借贷平台,他的订单有审核-发布-抢单等等步骤,随着操作的不同,会改变订单的状态, 项目中的这个模块实现就会使用到状态模式

我们先看看借贷平台的订单流程是怎么样的呢?

【Java】我所知道设计模式之状态模式

有不同的审核情况

订单生成后,进行审核,通过后发布,2小时后并没有人接单则直接结束

订单生成后,进行审核,审核不通过,则直接结束

订单生成后,进行审核,通过后发布,2小时内有人接单则进入待付款状态

  • 待付款操作,进行付款,完成反馈,结束订单
  • 待付款操作,有人付款成功,则其他人再接到这个订单,则失败

根据订单流程,我们再设计一张横纵坐标表示关系

【Java】我所知道设计模式之状态模式

使用状态模式下的原理类图

【Java】我所知道设计模式之状态模式

接下来根据思路,我们创建接口存放不同的状态方法

/**

*状态接口

*@author Administrator

*

*/

interface State {

//电审

void checkEvent(Context context);

//电审核失败

void checkFailEvent(Context context);

//定价发布

void makePriceEvent(Context context);

//接 单

void acceptOrderEvent(Context context);

//无人接单失效

void notPeopleAcceptEvent(Context context);

//付 款

void payOrderEvent(Context context);

//接单有人支付失效

void orderFailureEvent(Context context);

//反 馈

void feedBackEvent(Context context);

String getCurrentState();

}

接下里我们根据思路创建抽象类,对接口实现默认空方法

abstract class AbstractState implements State {

protected static final RuntimeException EXCEPTION = new RuntimeException("操作流程不允许");

//抽象类,默认实现了 State 接口的所有方法

//该类的所有方法,其子类(具体的状态类),可以有选择的进行重写

@Override

public void checkEvent(Context context) {throw EXCEPTION; }

@Override

public void checkFailEvent(Context context) { throw EXCEPTION;}

@Override

public void makePriceEvent(Context context) { throw EXCEPTION;}

@Override

public void acceptOrderEvent(Context context) { throw EXCEPTION;}

@Override

public void notPeopleAcceptEvent(Context context) {throw EXCEPTION;}

@Override

public void payOrderEvent(Context context) {throw EXCEPTION; }

@Override

public void orderFailureEvent(Context context) {throw EXCEPTION;}

@Override

public void feedBackEvent(Context context) { throw EXCEPTION; }

}

接下来我们根据思路,让各种状态的实现类实现各自不同的状态

//已完结状态

class FeedBackState extends AbstractState {

@Override

public String getCurrentState() {

return StateEnum.FEED_BACKED.getValue();

}

}

//订单生成状态

class GenerateState extends AbstractState {

@Override

public void checkEvent(Context context) {

context.setState(new ReviewState());

}

@Override

public void checkFailEvent(Context context) {

context.setState(new FeedBackState());

}

@Override

public String getCurrentState() {

return StateEnum.GENERATE.getValue();

}

}

//待付款状态

class NotPayState extends AbstractState {

@Override

public void payOrderEvent(Context context) {

context.setState(new PaidState());

}

@Override

public void feedBackEvent(Context context) {

context.setState(new FeedBackState());

}

@Override

public String getCurrentState() {

return StateEnum.NOT_PAY.getValue();

}

}

//支付状态

class PaidState extends AbstractState {

@Override

public void feedBackEvent(Context context) {

context.setState(new FeedBackState());

}

@Override

public String getCurrentState() {

return StateEnum.PAID.getValue();

}

}

//发布状态

class PublishState extends AbstractState {

@Override

public void acceptOrderEvent(Context context) {

//把当前状态设置为 NotPayState。。。

//至于应该变成哪个状态,有流程图来决定

context.setState(new NotPayState());

}

@Override

public void notPeopleAcceptEvent(Context context) {

context.setState(new FeedBackState());

}

@Override

public String getCurrentState() {

return StateEnum.PUBLISHED.getValue();

}

}

//已审核状态

class ReviewState extends AbstractState {

@Override

public void makePriceEvent(Context context) {

context.setState(new PublishState());

}

@Override

public String getCurrentState() {

return StateEnum.REVIEWED.getValue();

}

}

接下来根据思路,创建环境上下文管理所有状态

//环境上下文

class Context extends AbstractState {

//当前的状态 state, 根据我们的业务流程处理,不停的变化

private State state;

@Override

public void checkEvent(Context context) {

state.checkEvent(this);

getCurrentState();

}

@Override

public void checkFailEvent(Context context) {

state.checkFailEvent(this);

getCurrentState();

}

@Override

public void makePriceEvent(Context context) {

state.makePriceEvent(this);

getCurrentState();

}

@Override

public void acceptOrderEvent(Context context) {

state.acceptOrderEvent(this);

getCurrentState();

}

@Override

public void notPeopleAcceptEvent(Context context) {

state.notPeopleAcceptEvent(this);

getCurrentState();

}

@Override

public void payOrderEvent(Context context) {

state.payOrderEvent(this);

getCurrentState();

}

@Override

public void orderFailureEvent(Context context) {

state.orderFailureEvent(this);

getCurrentState();

}

@Override

public void feedBackEvent(Context context) {

state.feedBackEvent(this);

getCurrentState();

}

public State getState() {return state;}

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

@Override

public String getCurrentState() {

System.out.println("当前状态 : " + state.getCurrentState());

return state.getCurrentState();

}

}

同时我们使用枚举的方式连接状态类

/**

*状态枚举类

*@author Administrator

*

*/

enum StateEnum {

//订单生成

GENERATE(1, "GENERATE"),

//已审核

REVIEWED(2, "REVIEWED"),

//已发布

PUBLISHED(3, "PUBLISHED"),

//待付款

NOT_PAY(4, "NOT_PAY"),

//已付款

PAID(5, "PAID"),

//已完结

FEED_BACKED(6, "FEED_BACKED");

private int key;

private String value;

StateEnum(int key, String value) {

this.key = key;

this.value = value;

}

public int getKey() {return key;}

public String getValue() {return value; }

}

接下来我们使用demo ,体会状态模式下的借贷平台的状态机制

public static void main(String[] args) {

//创建 context 对象

Context context = new Context();

//将当前状态设置为 PublishState

context.setState(new PublishState());

//将publish状态改为 --> not pay状态

context.acceptOrderEvent(context);

//将not pay 状态改为--> paid状态

context.payOrderEvent(context);

}

运行结果如下:

当前状态 : NOT_PAY

当前状态 : PAID

四、状态模式的注意事项和细节


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

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

符合“开闭原则”。容易增删状态

但是会产生很多类,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

应用场景: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

参考资料


尚硅谷:设计模式(韩顺平老师):备忘录模式

Refactoring.Guru:《深入设计模式》

java程序员设计模式状态模式

阅读 31发布于 今天 03:41

本作品系原创,采用《署名-非商业性使用-禁止演绎 4.0 国际》许可协议


我所知道系列:设计模式

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前言介绍


接下里介绍的是Java 的设计模式之一:状态模式

我们还是以一个问题进行展开,引入状态模式

我们现在有一个抽奖APP需要编写

请编写程序完成 APP 抽奖活动 具体要求如下:

活动有四个状态: 可以抽奖、不能抽奖、发放奖品和奖品领完

每参加一次这个活动要扣除用户 50 积分,中奖概率是 10%

奖品数量固定,数量抽完就不能抽奖

【Java】我所知道设计模式之状态模式

请问你怎么制作这个程序?

我们推荐你使用状态模式

一、什么是状态模式

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

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了其类

状态模式原理类图

【Java】我所知道设计模式之状态模式

状态模式下的角色及职责

Context:类为环境角色用于维护 State 实例,这个实例定义当前状态

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

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

二、使用状态模式解决问题

【Java】我所知道设计模式之状态模式

接下来我们根据思路,创建不同状态的抽象类

/**

*状态抽象类

*@author Administrator

*

*/

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();

}

接下里根据思路创建不同状态具体子类(可抽、不可抽、发放、发完)

/**

* 可以抽奖的状态

*

* @author Administrator

*/

class CanRaffleState extends State {

//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");

}

//可以抽奖, 抽完奖后,根据实际情况,改成新的状态

@Override

public boolean raffle() {

System.out.println("正在抽奖,请稍等!");

}

// 不能发放奖品

@Override

public void dispensePrize() {

System.out.println("没中奖,不能发放奖品");

}

}

/**

* 不能抽奖状态

*

* @author Administrator

*/

class NoRaffleState extends State {

// 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");

}

// 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");

}

}

/**

* 发放奖品的状态

*

* @author Administrator

*/

class DispenseState extends State {

@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() {

System.out.println("正在发送奖品中.....");

}

}

/**

* 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 Administrator

*/

class DispenseOutState extends State {

@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");

return false;

}

@Override

public void dispensePrize() {

System.out.println("奖品发送完了,请下次再参加");

}

}

接下来我们根据思路,创建一个活动类管理不同的状态,同时初始化奖品数量、与初始化为不可抽奖的状态

/**

* 抽奖活动

*

* @author Administrator

*/

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;

//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.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;

}

}

接下里我们使不同的状态类与活动类进行关联(可抽、不可抽、发放、发完)

/**

* 可以抽奖的状态

*

* @author Administrator

*/

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");

}

//可以抽奖, 抽完奖后,根据实际情况,改成新的状态

@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");

}

}

/**

* 不能抽奖状态

*

* @author Administrator

*/

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");

}

}

/**

* 发放奖品的状态

*

* @author Administrator

*/

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);

}

}

}

/**

* 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 Administrator

*/

class DispenseOutState extends State {

// 初始化时传入活动引用

RaffleActivity activity;

public DispenseOutState(RaffleActivity activity) {

this.activity = activity;

}

//省略其他关键性代码.....

}

而活动订单则引入四种不同的状态,并且完成初始化

/**

* 抽奖活动 //

*

* @author Administrator

*/

class RaffleActivity {

//省略其他关键性代码.....

// 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;

}

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;

}

}

接下来我们使用demo,体会一下这种设计模式下的抽奖活动

public static void main(String[] args) {

// 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 < 3; 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();

}

}

运行结果如下:

--------第1次抽奖----------

扣除 50 积分成功,您可以抽奖了

正在抽奖,请稍等!

很遗憾没有抽中奖品!

--------第2次抽奖----------

扣除 50 积分成功,您可以抽奖了

正在抽奖,请稍等!

很遗憾没有抽中奖品!

--------第3次抽奖----------

扣除 50 积分成功,您可以抽奖了

正在抽奖,请稍等!

很遗憾没有抽中奖品!

三、通过项目体会状态模式

现在有一个借贷平台,他的订单有审核-发布-抢单等等步骤,随着操作的不同,会改变订单的状态, 项目中的这个模块实现就会使用到状态模式

我们先看看借贷平台的订单流程是怎么样的呢?

【Java】我所知道设计模式之状态模式

有不同的审核情况

订单生成后,进行审核,通过后发布,2小时后并没有人接单则直接结束

订单生成后,进行审核,审核不通过,则直接结束

订单生成后,进行审核,通过后发布,2小时内有人接单则进入待付款状态

  • 待付款操作,进行付款,完成反馈,结束订单
  • 待付款操作,有人付款成功,则其他人再接到这个订单,则失败

根据订单流程,我们再设计一张横纵坐标表示关系

【Java】我所知道设计模式之状态模式

使用状态模式下的原理类图

【Java】我所知道设计模式之状态模式

接下来根据思路,我们创建接口存放不同的状态方法

/**

*状态接口

*@author Administrator

*

*/

interface State {

//电审

void checkEvent(Context context);

//电审核失败

void checkFailEvent(Context context);

//定价发布

void makePriceEvent(Context context);

//接 单

void acceptOrderEvent(Context context);

//无人接单失效

void notPeopleAcceptEvent(Context context);

//付 款

void payOrderEvent(Context context);

//接单有人支付失效

void orderFailureEvent(Context context);

//反 馈

void feedBackEvent(Context context);

String getCurrentState();

}

接下里我们根据思路创建抽象类,对接口实现默认空方法

abstract class AbstractState implements State {

protected static final RuntimeException EXCEPTION = new RuntimeException("操作流程不允许");

//抽象类,默认实现了 State 接口的所有方法

//该类的所有方法,其子类(具体的状态类),可以有选择的进行重写

@Override

public void checkEvent(Context context) {throw EXCEPTION; }

@Override

public void checkFailEvent(Context context) { throw EXCEPTION;}

@Override

public void makePriceEvent(Context context) { throw EXCEPTION;}

@Override

public void acceptOrderEvent(Context context) { throw EXCEPTION;}

@Override

public void notPeopleAcceptEvent(Context context) {throw EXCEPTION;}

@Override

public void payOrderEvent(Context context) {throw EXCEPTION; }

@Override

public void orderFailureEvent(Context context) {throw EXCEPTION;}

@Override

public void feedBackEvent(Context context) { throw EXCEPTION; }

}

接下来我们根据思路,让各种状态的实现类实现各自不同的状态

//已完结状态

class FeedBackState extends AbstractState {

@Override

public String getCurrentState() {

return StateEnum.FEED_BACKED.getValue();

}

}

//订单生成状态

class GenerateState extends AbstractState {

@Override

public void checkEvent(Context context) {

context.setState(new ReviewState());

}

@Override

public void checkFailEvent(Context context) {

context.setState(new FeedBackState());

}

@Override

public String getCurrentState() {

return StateEnum.GENERATE.getValue();

}

}

//待付款状态

class NotPayState extends AbstractState {

@Override

public void payOrderEvent(Context context) {

context.setState(new PaidState());

}

@Override

public void feedBackEvent(Context context) {

context.setState(new FeedBackState());

}

@Override

public String getCurrentState() {

return StateEnum.NOT_PAY.getValue();

}

}

//支付状态

class PaidState extends AbstractState {

@Override

public void feedBackEvent(Context context) {

context.setState(new FeedBackState());

}

@Override

public String getCurrentState() {

return StateEnum.PAID.getValue();

}

}

//发布状态

class PublishState extends AbstractState {

@Override

public void acceptOrderEvent(Context context) {

//把当前状态设置为 NotPayState。。。

//至于应该变成哪个状态,有流程图来决定

context.setState(new NotPayState());

}

@Override

public void notPeopleAcceptEvent(Context context) {

context.setState(new FeedBackState());

}

@Override

public String getCurrentState() {

return StateEnum.PUBLISHED.getValue();

}

}

//已审核状态

class ReviewState extends AbstractState {

@Override

public void makePriceEvent(Context context) {

context.setState(new PublishState());

}

@Override

public String getCurrentState() {

return StateEnum.REVIEWED.getValue();

}

}

接下来根据思路,创建环境上下文管理所有状态

//环境上下文

class Context extends AbstractState {

//当前的状态 state, 根据我们的业务流程处理,不停的变化

private State state;

@Override

public void checkEvent(Context context) {

state.checkEvent(this);

getCurrentState();

}

@Override

public void checkFailEvent(Context context) {

state.checkFailEvent(this);

getCurrentState();

}

@Override

public void makePriceEvent(Context context) {

state.makePriceEvent(this);

getCurrentState();

}

@Override

public void acceptOrderEvent(Context context) {

state.acceptOrderEvent(this);

getCurrentState();

}

@Override

public void notPeopleAcceptEvent(Context context) {

state.notPeopleAcceptEvent(this);

getCurrentState();

}

@Override

public void payOrderEvent(Context context) {

state.payOrderEvent(this);

getCurrentState();

}

@Override

public void orderFailureEvent(Context context) {

state.orderFailureEvent(this);

getCurrentState();

}

@Override

public void feedBackEvent(Context context) {

state.feedBackEvent(this);

getCurrentState();

}

public State getState() {return state;}

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

@Override

public String getCurrentState() {

System.out.println("当前状态 : " + state.getCurrentState());

return state.getCurrentState();

}

}

同时我们使用枚举的方式连接状态类

/**

*状态枚举类

*@author Administrator

*

*/

enum StateEnum {

//订单生成

GENERATE(1, "GENERATE"),

//已审核

REVIEWED(2, "REVIEWED"),

//已发布

PUBLISHED(3, "PUBLISHED"),

//待付款

NOT_PAY(4, "NOT_PAY"),

//已付款

PAID(5, "PAID"),

//已完结

FEED_BACKED(6, "FEED_BACKED");

private int key;

private String value;

StateEnum(int key, String value) {

this.key = key;

this.value = value;

}

public int getKey() {return key;}

public String getValue() {return value; }

}

接下来我们使用demo ,体会状态模式下的借贷平台的状态机制

public static void main(String[] args) {

//创建 context 对象

Context context = new Context();

//将当前状态设置为 PublishState

context.setState(new PublishState());

//将publish状态改为 --> not pay状态

context.acceptOrderEvent(context);

//将not pay 状态改为--> paid状态

context.payOrderEvent(context);

}

运行结果如下:

当前状态 : NOT_PAY

当前状态 : PAID

四、状态模式的注意事项和细节


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

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

符合“开闭原则”。容易增删状态

但是会产生很多类,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

应用场景: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

参考资料


尚硅谷:设计模式(韩顺平老师):备忘录模式

Refactoring.Guru:《深入设计模式》

以上是 【Java】我所知道设计模式之状态模式 的全部内容, 来源链接: utcz.com/a/112367.html

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