设计模式（二十二）——状态模式（APP抽奖活动+借贷平台源码剖析）

24.1 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(下图)

24.1 状态模式基本介绍

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

24.2 状态模式的原理类图

对原理类图的说明-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

24.1 状态模式解决 APP 抽奖问

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

3)代码实现

package com.lin.state;
    
    /**
     * 状态抽象类
     * 
     * @author Administrator
     *
     */
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.lin.state;

/**
 * 抽奖活动 //
 *
 * @author Administrator
 *
 */
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.lin.state;


    /**
    *不能抽奖状态
    *@author Administrator
    *
    */

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.lin.state;

    /**
     * 发放奖品的状态
     * 
     * @author Administrator
     *
     */
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.lin.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 Administrator
     *
     */
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");
    }
}

package com.lin.state;

import java.util.Random;

/**
 * 可以抽奖的状态
 * 
 * @author Administrator
 *
 */
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");
    }
}

package com.lin.state;

    /**
     * 状态模式测试类
     * 
     * @author Administrator
     *
     */
public class Client {

    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 < 40; 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();
        }
    }

}

24.1 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

3)代码实现

package com.lin.state.project;

/**
 * 状态接口
 * 
 * @author Administrator
 *
 */
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();
}

package com.lin.state.project;

    /**
     * 状态枚举类
     * 
     * @author Administrator
     *
     */
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;
    }
}

package com.lin.state.project;

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;
    }
}

package com.lin.state.project;

    //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();
    }
}

package com.lin.state.project;

    //各种具体状态类
public 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();
    }

}

package com.lin.state.project;

    /** 测试类 */
public class Client {

    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());
        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());
        //    }
    }

}

24.1 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

仅供参考，有错误还请指出！

有什么想法，评论区留言，互相指教指教。

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posted @ 2021-02-11 15:05 linzm14 阅读(735) 评论(0) 编辑收藏举报

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