设计模式——状态模式

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(右图)

2 ：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

3       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

4       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

 

package com.atguigu.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.atguigu.state;

 

 

/**

*    状态模式测试类

*  @author Administrator

*

*/

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();

}

}

 

 

}

 

 

package com.atguigu.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.atguigu.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.atguigu.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.atguigu.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.atguigu.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();
21 }

 

6       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