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我國新發現一顆彗星,2 年多後將來到近日點

狀態模式基本介紹

1.狀態模式(State Pattern):它主要用來解決物件在多種狀態轉換時,需要對外輸出不同的行為的問題。狀態和行為是一一對應的,狀態之間可以相互轉換
2.當一個物件的內在狀態改變時,允許改變其行為,這個物件看起來像是改變了其類

狀態模式原理類圖


原理類圖說明
1.Context類為環境角色,用於維護State例項,這個例項定義當前狀態
2.State是抽象狀態角色,定義一個介面封裝的Context的一個特點介面相關行為
3.ConcreteState具體的狀態角色,每個子類實現一個Context的一個相關狀態行為

APP抽獎活動

具體要求:

1.假如每參加一次這個活動要扣除使用者50積分,中獎概率是10%
2.獎品數量固定,抽完就不能抽獎
3.活動有四個狀態:可以抽獎、不能抽獎、發放獎品和獎品領完

狀態轉換關係圖


程式碼實現

package com.cedric.state;

/**
 *  狀態抽象類
 */
public abstract class State {

    // 扣除積分 -50
    public abstract void deductMoney();

    // 是否抽中獎品
    public abstract boolean raffle();

    // 發放獎品
    public abstract void dispensePrize();
}

package com.cedric.state;

import java.util.Random;

/**
 * 可以抽獎的狀態
 */
public class CanRaffleState extends State{

    RaffleActivity activity;

    public CanRaffleState(RaffleActivity activity){
        this.activity = activity;
    }

    // 已經扣除積分了,不能再扣
    @Override
    public void deductMoney() {
        System.out.println("已經扣取過積分了");
    }

    // 可以抽獎,抽完獎後根據實際情況改成新的狀態
    @Override
    public boolean raffle() {
        System.out.println("正在抽獎,請稍等!");
        Random r = new Random();
        int num = r.nextInt(10);
        // 10%中獎機會
        if(num == 0){
            // 改變活動狀態為發放獎品 context
            System.out.println("抽中了");
            activity.setState(activity.getDispenseState());
            return true;
        } else{
            System.out.println("很遺憾沒有抽中獎品");
            // 改變狀態為不能發放獎品
            activity.setState(activity.getNoRaffleState());
            return false;
        }

    }

    // 不能發放獎品
    @Override
    public void dispensePrize() {
        System.out.println("沒中獎,不能發放獎品");
    }
}

package com.cedric.state;

/**
 * 不能抽獎狀態
 */
public class NoRaffleState extends State{

    // 初始化時傳入活動物件,扣除積分後改變其狀態
    RaffleActivity activity;

    public NoRaffleState(RaffleActivity activity) {
        this.activity = activity;
    }

    // 當前狀態可以扣積分,扣除後將狀態設定成可以抽獎狀態
    @Override
    public void deductMoney() {
        System.out.println("扣除50積分成功,您可以抽獎了");
        activity.setState(activity.getCanRaffleState());
    }

    // 當前狀態不能抽獎
    @Override
    public boolean raffle() {
        System.out.println("扣了積分才能進行抽獎~");
        return false;
    }

    // 當前狀態不能發放獎品
    @Override
    public void dispensePrize() {
        System.out.println("不能發放獎品");
    }
}

package com.cedric.state;

/**
 * 發放獎品的狀態
 */
public class DispenseState extends State{

    RaffleActivity activity;

    public DispenseState(RaffleActivity activity) {
        this.activity = activity;
    }

    @Override
    public void deductMoney() {
        System.out.println("不能扣除積分");
    }

    @Override
    public boolean raffle() {
        System.out.println("不能抽獎");
        return false;
    }

    // 發放獎品
    @Override
    public void dispensePrize() {
        if(activity.getCount() > 0){
            System.out.println("恭喜中獎了");
            // 改變狀態為不能抽獎
            activity.setState(activity.getNoRaffleState());
        } else {
            System.out.println("很遺憾,獎品傳送完了");
            // 改變狀態為獎品傳送完畢
            activity.setState(activity.getDispenseOutState());
            System.out.println("抽獎活動結束");
            System.exit(0);
        }
    }
}

package com.cedric.state;

/**
 * 獎品發放完畢狀態
 */
public class DispenseOutState extends State{

    // 初始化時傳入活動引用
    RaffleActivity activity;

    public DispenseOutState(RaffleActivity activity) {
        this.activity = activity;
    }

    @Override
    public void deductMoney() {
        System.out.println("獎品傳送完了,請下次再參加");
    }

    @Override
    public boolean raffle() {
        System.out.println("獎品傳送完了,請下次再參加");
        return false;
    }

    @Override
    public void dispensePrize() {
        System.out.println("獎品傳送完了,請下次再參加");
    }
}

package com.cedric.state;

/**
 * 抽獎活動
 */
public class RaffleActivity {

    // state表示活動當前的狀態
    State state = null;
    // 獎品數量
    int count = 0;

    // 四種狀態
    State noRaffleState = new NoRaffleState(this);
    State canRaffleState = new CanRaffleState(this);

    State dispenseState = new DispenseState(this);
    State dispenseOutState = new DispenseOutState(this);

    // 初始化當前狀態為noRaffleState
    // 初始化獎品數量
    public RaffleActivity(int count){
        this.state = getNoRaffleState();
        this.count = count;
    }
    //扣分,呼叫當前的狀態deductMoney
    public void deductMoney(){
        state.deductMoney();
    }

    public void raffle(){
        // 如果當前狀態是抽獎成功
        if(state.raffle()){
            // 領取獎品
            state.dispensePrize();
        }
    }

    public State getState() {
        return state;
    }

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

    public int getCount() {
        int curCount = count;
        count--;
        return count;
    }

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

    public State getNoRaffleState() {
        return noRaffleState;
    }

    public void setNoRaffleState(State noRaffleState) {
        this.noRaffleState = noRaffleState;
    }

    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 getDispenseOutState() {
        return dispenseOutState;
    }

    public void setDispenseOutState(State dispenseOutState) {
        this.dispenseOutState = dispenseOutState;
    }
}
package com.cedric.state;

public class Client {
    public static void main(String[] args) {

        RaffleActivity activity = new RaffleActivity(1);

        for (int i = 0; i < 30; i++) {
            System.out.println("---------------第" + (i + 1) + "次抽獎-----------------");
            // 參加抽獎,第一步點選扣除積分
            activity.deductMoney();

            // 第二步抽獎
            activity.raffle();
        }
    }
}

狀態模式注意事項和細節

1.程式碼有很強的可讀性,狀態模式將每個狀態的行為封裝到對應的一個類中
2.方便維護,將容易產生問題的if-else語句刪除了,如果把每個狀態的行為都放到一個類中,每次呼叫方法
  時都要判斷當前是什麼狀態,不但會產出很多if-else語句,而且容易出錯
3.符合OCP原則,容易增刪狀態
4.會產生很多類,每個狀態都有一個對應的類,當狀態過多時會產生很多類,加大維護難度
5.當一個事件或者物件有很多種狀態,狀態之間會相互轉換,對不同的狀態要求有不同的行為的時候,可以考慮使用狀態模式