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！
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