设计模式-状态模式

状态模式

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.奖品教量固定，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

基本介绍

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。
当一个对象的丙在状态改变时，允许改变其行为，这个对象看起来像是改变了其类

环境类（Context）角色：也称为上下文，它定义了客户端需要的接口，内部维护一个当前状态，并负责具体状态的切换。
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，可以有一个或多个行为。
具体状态（Concrete State）角色：实现抽象状态所对应的行为，并且在需要的情况下进行状态切换。

解决问题

状态接口

public interface State {

    //扣除积分
    public void deduceMoney();

    //是否抽中奖品
    public boolean raffle();

    //发放奖品
    public void dispensePrize();
}

具体状态

不能抽奖

public class NoRaffleState implements State {

    //初始化时传入活动引用，扣除积分改变状态
    Activity activity;

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

    //当前状态可以扣积分，扣除后，将状态设置为可以抽奖
    @Override
    public void deduceMoney() {
        System.out.println("扣除50积分成功，您可以抽奖了");
        activity.setState(activity.getCanRaffleState());
    }

    //不能抽奖
    @Override
    public boolean raffle() {
        System.out.println("扣除积分才能抽奖");
        return false;
    }

    //
    @Override
    public void dispensePrize() {
        System.out.println("不能发奖品");
    }
}

可以抽奖状态

public class CanRaffleState implements State{

    //初始化时传入活动引用，扣除积分改变状态
    Activity activity;

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

    @Override
    public void deduceMoney() {
        System.out.println("已经扣取过了积分");
    }

    @Override
    public boolean raffle() {
        System.out.println("正在抽奖请稍等");
        Random r = new Random();
        int num = r.nextInt(10);
        System.out.println(num);
        if (num == 0){
            activity.setState(activity.getDispenseState());
            return true;
        }else{
            System.out.println("很遗憾没有抽中奖品");
            activity.setState(activity.getNoRaffleState());
            return false;
        }
    }

    @Override
    public void dispensePrize() {
        System.out.println("没中奖，不能发放奖品");
    }
}

发奖品的状态

public class DispenseState implements State{

    //初始化时传入活动引用，扣除积分改变状态
    Activity activity;

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

    @Override
    public void deduceMoney() {
        System.out.println("已经扣取过了积分");
    }

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

    @Override
    public void dispensePrize() {
        if (activity.getCount() > 0){
            System.out.println("恭喜中奖了");
            activity.setState(activity.getNoRaffleState());
        }else {
            System.out.println("奖品发完了");
            //后面就不可以再
            activity.setState(activity.getNoRaffleState());
        }
    }
}

奖品发完的状态

public class DispenseOutState implements State {

    //初始化时传入活动引用，扣除积分改变状态
    Activity activity;

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

    @Override
    public void deduceMoney() {
        System.out.println("奖品发送完了，请下次参加");
    }

    @Override
    public boolean raffle() {
        System.out.println("奖品发送完了，请下次参加");
        return false;
    }

    @Override
    public void dispensePrize() {
        System.out.println("奖品发送完了，请下次参加");
    }
}

抽奖活动类

public class Activity {

    //当前状态是变化的
    State state = null;
    //奖品数量
    int count = 0;

    //四个属性，表示4种状态
    State noRaffleState= new NoRaffleState(this);
    State canRaffleState= new CanRaffleState(this);
    State dispenseState= new DispenseState(this);
    State dispenseOutState= new DispenseOutState(this);

    //初始化状态
    public Activity(int count) {
        this.state = getNoRaffleState();
        this.count = count;
    }

    //扣分
    public void deduceMoney(){
        state.deduceMoney();
    }

    //抽奖
    public void raffle(){
        //抽奖成功，领取奖品
        if (state.raffle()){
            state.dispensePrize();
        }
    }

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

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

    //领取一次奖品
    public int getCount() {
        int curCount = count;
        count--;
        return curCount;
    }

    public State getNoRaffleState() {
        return noRaffleState;
    }

    public State getCanRaffleState() {
        return canRaffleState;
    }

    public State getDispenseState() {
        return dispenseState;
    }

    public State getDispenseOutState() {
        return dispenseOutState;
    }

}

客户端

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        Activity activity = new Activity(1);

        for (int i = 0; i < 30; i++){
            System.out.println("第"+( i + 1)+"次抽奖");
            //扣积分
            activity.deduceMoney();
            //抽奖
            activity.raffle();
        }
    }
}

注意事项

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
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
符合“开闭原则”。容易增删状态
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
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