• 状态模式

    1. APP 抽奖活动问题

    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

    1609851963799

    2. 状态模式基本介绍

    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

    类图:

    1609852000960

    1. Context 类为上下文对象，用于维护State实例，根据维护的 state实例不同,具有不同的行为
    2. State 是抽象的状态角色，定义一个接口封装与Context 的一个特定接口相关行为
    3. ConcreteStateA, ConcreteStateB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

    3. 状态模式解决 APP 抽奖问题

    类图 :

    1609854041813

    代码实现 :

    1. 抽奖状态的抽象父类，定义了三个抽奖动作：扣除积分、抽奖、发放奖品

      /**
 * 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();

}

    2. 实际不同的状态对象实现,各自拥有不同的行为

    /**
 * 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");
	}
}

/**
 * 积分扣除后, 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");
	}
}


/**
 * 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);
		}

	}
}


/**
 * 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");
	}
}

    1. 上下文对象，用于维护不同的 State状态对象而表达出不同的行为, 并实现扣除积分和抽奖的方法

      /**
 * 抽奖活动
 * 
 * @author Administrator
 *
 */
public class RaffleActivity {

	// state 表示活动当前的状态，是变化的
	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();
		}

	}

	// 这里请大家注意，每领取一次奖品，count--
	public int getCount() {
		int curCount = count;
		count--;
		return curCount;
	}
    
    // Getter and Setter

    2. 测试代码

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

	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 < 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();
		}
	}

}

    4. 状态模式解决借贷项目的状态问题

    业务流程图:

    1609856417321

    传统实现方式分析

    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

      if(审核){
	//审核逻辑
}elseif(发布){
	//发布逻辑
}elseif(接单){
	//接单逻辑
}

    3. 问题分析 ：这类代码难以应对变化，在添加一种状态时，我们需要手动添加if else，在添加一种功能时，要对所有的状态进行判断。因此代码会变得越来越臃肿，并且一旦没有处理某个状态，便会发生极其严重的BUG，难以维护

    使用状态模式

    通过状态图，我们再设计一张横纵坐标关系表来比较，图如下

    1609856449671

    类图:

    1609856467845

    代码实现:

    1. 订单状态的接口

      /**
 * 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();
}

    2. 订单状态的抽象父类，对 State 接口中的方法进行了默认实现 , 这样子类不需要的重写的方法就可以不用重写

      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;
	}
}

    3. 各种具体的订单状态，继承了 AbstractState 父类，并重写了自己所需要的方法

      //各种具体状态类
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();
	}

}

    4. 环境上下文，继承了 AbstractState 父类，实现了自己所需要的方法，以供 Client 端调用

      //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();
	}
}

    5. 测试代码

      /** 测试类 */
public class ClientTest {

	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());
		}

	}

}

    5. 状态模式的总结

    优点

    1. 状态模式将每个状态的行为封装到对应的一个类中，所以代码有很强的可读性
    2. 方便维护。因为将容易产生问题的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”，容易增删对象的状态

    缺点

    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

    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
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