【行为型模式】状态模式

2024-04-23 13:34:02
开发
28

一、状态模式概述

状态模式的定义：允许对象在内部状态改变时改变它的行为,对象看起来好像修改了它的类。(对象行为型)

策略模式和状态模式是双胞胎，在出生时才分开。

策略模式是围绕可以互换的算法来创建成功业务的。

状态模式走的是更崇高的路，它通过改变对象内部的状态来帮助对象控制自己的行为。

状态模式的优缺点：
- 优点：
  - 1.可以将不同的状态隔离；
  - 2.每个状态都是一个单独的类；
  - 3.可以将各种状态的转换逻辑 , 分布到状态的子类中，减少相互依赖；
  - 4.增加新状态操作简单。
- 缺点：
  - 如果状态数量比较多，状态类的数量会增加，业务场景系统变得很复杂；
  - 如果业务中某个对象由几十上百个状态，就会很复杂，这时就需要对状态进行拆分处理。
适用场景：
- 一个对象存在多个状态，状态可以相互转换；
- 不同状态下，行为不同。

二、代码实现

状态模式主要包含三个角色：

环境（Context）角色：也称为上下文，它定义了客户感兴趣的接口，维护一个当前状态，并将与状态相关的操作委托给当前状态对象来处理；
抽象状态（State）角色：定义一个接口，用以封装环境对象中的特定状态所对应的行为；
具体状态（Concrete State）角色：实现抽象状态所对应的行为。

2.1 环境角色(GumballMachine)

package state.CandySolder;
//环境角色
public class GumballMachine {
    private State noQuarterState;
    private State hasQuarterState;
    private State soldState;
    private State soldOutState;
    private State state = soldOutState; // 糖果机默认状态为售罄状态
    int count = 0; // 糖果库存量

    public GumballMachine(int numberGumballs) {
        noQuarterState = new NoQuarterState(this);
        hasQuarterState = new HasQuarterState(this);
        soldState = new SoldState(this);
        soldOutState = new SoldOutState(this);
        count = numberGumballs;
        if (numberGumballs > 0) {
            state = noQuarterState; // 如果采购了糖果球（numberGumballs>0），则糖果机的状态为未投币状态
        }
    }

    // 投入钱币
    public void insertQuarter() {
        state.insertQuarter();
    }

    // 退出钱币
    public void ejectQuarter() {
        state.ejectQuarter();
    }

    // 扭转曲柄
    public void turnCrank() {
        state.turnCrank();
        state.dispense();
    }

    // 减少库存
    public void releaseBall() {
        if (count > 0) {
            System.out.println("一个糖果球正在出库");
            --count;
        } else {
            System.out.println("库存不足，一个糖果球无法出库");
        }
    }

    // 设置状态
    void setState(State state) {
        this.state = state;
    }
    //get，set方法
	public State getNoQuarterState() {
		return noQuarterState;
	}

	public State getSoldOutState() {
		return soldOutState;
	}

	public void setSoldOutState(State soldOutState) {
		this.soldOutState = soldOutState;
	}

	public int getCount() {
		return count;
	}

	public void setCount(int count) {
		this.count = count;
	}

	public void setNoQuarterState(State noQuarterState) {
		this.noQuarterState = noQuarterState;
	}

	public State getHasQuarterState() {
		return hasQuarterState;
	}

	public void setHasQuarterState(State hasQuarterState) {
		this.hasQuarterState = hasQuarterState;
	}

	public State getSoldState() {
		return soldState;
	}

	public void setSoldState(State soldState) {
		this.soldState = soldState;
	}
    
}

2.2 抽象状态(State)

package state.CandySolder;
//抽象角色
public interface State {
    void insertQuarter(); // 投入硬币操作   
    void ejectQuarter(); // 退出硬币操作
    void turnCrank(); // 扭转曲柄操作
    void dispense(); // 发放糖果操作
}

2.3 具体状态(HasQuarterState、NoQuarterState、SoldOutState、SoldState)

package state.CandySolder;
//具体状态，已经投放钱币状态
public class HasQuarterState implements State {
	private GumballMachine gumballMachine;

    public HasQuarterState(GumballMachine gumballMachine) {
        this.gumballMachine = gumballMachine;
    }
	@Override
	public void insertQuarter() {
		// TODO Auto-generated method stub
		System.out.println("您已经投入钱币！无须再次投入钱币！");
	}

	@Override
	public void ejectQuarter() {
		// TODO Auto-generated method stub
		System.out.println("退款成功！");
        gumballMachine.setState(gumballMachine.getNoQuarterState()); // 状态流转
	}

	@Override
	public void turnCrank() {
		// TODO Auto-generated method stub
		System.out.println("正在出货中，请稍等");
        gumballMachine.setState(gumballMachine.getSoldState()); // 状态流转
	}

	@Override
	public void dispense() {
		// TODO Auto-generated method stub
		System.out.println("你还没有扭转曲柄，糖果不可以发放！");
	}

}

package state.CandySolder;
//具体状态，没有投放钱币状态
public class NoQuarterState implements State {
	private GumballMachine gumballMachine;

    public NoQuarterState(GumballMachine gumballMachine) {
        this.gumballMachine = gumballMachine;
    }
	@Override
	public void insertQuarter() {
		// TODO Auto-generated method stub
		System.out.println("投入钱币成功！");
        gumballMachine.setState(gumballMachine.getHasQuarterState()); // 状态流转
	}

	@Override
	public void ejectQuarter() {
		// TODO Auto-generated method stub
		System.out.println("你还没有投入钱币，不能退回钱币！");
	}

	@Override
	public void turnCrank() {
		// TODO Auto-generated method stub
		System.out.println("你还没有投入钱币，不能扭转曲柄！");
	}

	@Override
	public void dispense() {
		// TODO Auto-generated method stub
		System.out.println("你还没有投入钱币，糖果不可以发放！");
	}

}

package state.CandySolder;
//具体状态，糖果售空状态
public class SoldOutState implements State {
	private GumballMachine gumballMachine;

    public SoldOutState(GumballMachine gumballMachine) {
        this.gumballMachine = gumballMachine;
    }
	@Override
	public void insertQuarter() {
		// TODO Auto-generated method stub
		System.out.println("糖果已经售罄。不能投入钱币");
	}

	@Override
	public void ejectQuarter() {
		// TODO Auto-generated method stub
		System.out.println("退回钱币成功！");
	}

	@Override
	public void turnCrank() {
		// TODO Auto-generated method stub
		System.out.println("糖果已经售罄。不能扭转曲柄！");
	}

	@Override
	public void dispense() {
		// TODO Auto-generated method stub
		System.out.println("糖果已经售罄。糖果无法出售！");
	}

}

package state.CandySolder;
//具体状态，糖果售卖状态
public class SoldState implements State {
	private GumballMachine gumballMachine;

    public SoldState(GumballMachine gumballMachine) {
        this.gumballMachine = gumballMachine;
    }

	@Override
	public void insertQuarter() {
		// TODO Auto-generated method stub
		System.out.println("糖果正在出货中，请稍等。无须再次投入钱币！");
	}

	@Override
	public void ejectQuarter() {
		// TODO Auto-generated method stub
		System.out.println("糖果正在出货中，请稍等。不能退回钱币！");
	}

	@Override
	public void turnCrank() {
		// TODO Auto-generated method stub
		System.out.println("糖果正在出货中，请稍等。不需要再次扭转曲柄！");
	}

	@Override
	public void dispense() {
		// TODO Auto-generated method stub
		if (gumballMachine.getCount() > 0) {
            System.out.println("糖果正在出货中，请稍等！");
            gumballMachine.releaseBall();
            gumballMachine.setState(gumballMachine.getNoQuarterState()); // 状态流转
        } else {
            System.out.println("糖果库存不足，无法出货！");
            gumballMachine.setState(gumballMachine.getSoldOutState()); // 状态流转
        }
	}

}

2.4 main方法实现状态模式

package state.CandySolder;
//测试
public class Test {
	public static void main(String[] args) {
        System.out.println("-----向糖果机中放入1枚糖果-----");
        GumballMachine machine = new GumballMachine(1);

        System.out.println("-----第一次购买糖果-----");
        machine.insertQuarter();
        machine.ejectQuarter();
        machine.turnCrank();

        System.out.println("-----第二次购买糖果-----");
        machine.insertQuarter();
        machine.turnCrank();

        System.out.println("-----第三次购买糖果-----");
        machine.insertQuarter();
        machine.turnCrank();
        machine.ejectQuarter();
    }
}

2.5 UML图

三、代码结构图

原文地址:https://blog.csdn.net/qq_45276194/article/details/138081654 本文来自互联网用户投稿，该文观点仅代表作者本人，不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务，不拥有所有权，不承担相关法律责任。如若转载，请注明出处：https://www.suanlizi.com/kf/1782644074914910208.html 如若内容造成侵权/违法违规/事实不符，请联系《酸梨子》网邮箱：1419361763@qq.com进行投诉反馈，一经查实，立即删除！

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