状态模式
APP抽奖活动问题
请编写程序完成APP抽奖活动 具体要求如下:
1)假如每参加一次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: 可以抽奖、不能抽奖、发放奖品和奖品领完
4) 活动的四个状态转换关系图
![](https://img2020.cnblogs.com/blog/1936533/202012/1936533-20201222151636629-821723717.png)
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了其类
状态模式的原理类图
![](https://img2020.cnblogs.com/blog/1936533/202012/1936533-20201222152002368-2130573559.png)
原理类图的说明-即(状态模式的角色及职责)
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
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1) 应用实例要求
完成APP抽奖活动项目,使用状态模式.
2) 思路分析和图解(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、抽奖方法、发放奖品方法
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3) 代码实现
状态
/** * 状态抽象类*/ 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(); }
不能抽奖的状态
/** * 不能抽奖状态*/ 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"); } }
抽奖活动
/** * 抽奖活动 //*/ 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; } }
可以抽奖状态
/** * 可以抽奖的状态*/ 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"); } //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"); } }
抽中后发放奖品
/** * 发放奖品的状态*/ 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); } } }
奖品发完后
/** * 奖品发放完毕状态 * 说明,当我们activity 改变成 DispenseOutState, 抽奖活动结束*/ 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"); return false; } @Override public void dispensePrize() { System.out.println("奖品发送完了,请下次再参加"); } }
状态模式在实际项目-借贷平台 源码剖析
1) 借贷平台的订单,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
2) 通常通过if/else判断订单的状态,从而实现不同的逻辑,伪代码如下
![](https://img2020.cnblogs.com/blog/1936533/202012/1936533-20201222154051955-1277636855.png)
3) 使用状态模式完成 借贷平台项目的审核模块
![](https://img2020.cnblogs.com/blog/1936533/202012/1936533-20201222154332130-277073489.png)
类图:
状态枚举类
/** * 状态枚举类*/ public 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;} }
状态
/** * 状态接口*/ public interface State { /** * 电审 */ void checkEvent(Context context); /** * 电审失败 */ 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(); }
实现所有状态
public 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; } }
状态类,状态太多了,全写在一个类里了
//各种具体状态类 class FeedBackState extends AbstractState { @Override public String getCurrentState() { return StateEnum.FEED_BACKED.getValue(); } } 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(); } } 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(); } } class PaidState extends AbstractState { @Override public void feedBackEvent(Context context) { context.setState(new FeedBackState()); } @Override public String getCurrentState() { return StateEnum.PAID.getValue(); } } 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(); } } class ReviewState extends AbstractState { @Override public void makePriceEvent(Context context) { context.setState(new PublishState()); } @Override public String getCurrentState() { return StateEnum.REVIEWED.getValue(); } }
环境上下文
//环境上下文 public 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(); } }
测试
/**测试类*/ public class ClientTest { public static void main(String[] args) { // TODO Auto-generated method stub //创建context 对象 Context context = new Context(); //将当前状态设置为 PublishState context.setState(new PublishState()); System.out.println(context.getCurrentState()); // //publish --> not pay context.acceptOrderEvent(context); // //not pay --> paid context.payOrderEvent(context); // // 失败, 检测失败时,会抛出异常 // try { // context.checkFailEvent(context); // System.out.println("流程正常.."); // } catch (Exception e) { // // TODO: handle exception // System.out.println(e.getMessage()); // } } }
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
《三体》中有句话——弱小和无知不是生存的障碍,傲慢才是。
所以我们不要做一个小青蛙