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状态模式给了我眼前一亮的感觉啊，值得学习~
先看定义：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。定义又开始模糊了，理一下，当对象的内部状态改变时，它的行为跟随状态的改变而改变了，看起来好像重新初始化了一个类似的。
下面使用个例子来说明状态模式的用法，现在有个自动售货机的代码需要我们来写，状态图如下：
分析一个这个状态图：
a、包含4个状态（我们使用4个int型常量来表示）
b、包含3个暴露在外的方法（投币、退币、转动手柄）
c、我们需要处理每个状态下，用户都可以触发这三个动作。
下面我们根据分析的结果，写出代码：
package com.zhy.pattern.status;
/**
* 自动售货机
*
* @author zhy
*
*/
public class VendingMachine
{
/**
* 已投币
*/
private final static int HAS_MONEY = 0;
/**
* 未投币
*/
private final static int NO_MONEY = 1;
/**
* 售出商品
*/
private final static int SOLD = 2;
/**
* 商品售罄
*/
private final static int SOLD_OUT = 3;
private int currentStatus = NO_MONEY;
/**
* 商品数量
*/
private int count = 0;
public VendingMachine(int count)
{
this.count = count;
if (count > 0)
{
currentStatus = NO_MONEY;
}
}
/**
* 投入硬币，任何状态用户都可能投币
*/
public void insertMoney()
{
switch (currentStatus)
{
case NO_MONEY:
currentStatus = HAS_MONEY;
System.out.println("成功投入硬币");
break;
case HAS_MONEY:
System.out.println("已经有硬币，无需投币");
break;
case SOLD:
System.out.println("请稍等...");
break;
case SOLD_OUT:
System.out.println("商品已经售罄，请勿投币");
break;
}
}
/**
* 退币，任何状态用户都可能退币
*/
public void backMoney()
{
switch (currentStatus)
{
case NO_MONEY:
System.out.println("您未投入硬币");
break;
case HAS_MONEY:
currentStatus = NO_MONEY;
System.out.println("退币成功");
break;
case SOLD:
System.out.println("您已经买了糖果...");
break;
case SOLD_OUT:
System.out.println("您未投币...");
break;
}
}
/**
* 转动手柄购买,任何状态用户都可能转动手柄
*/
public void turnCrank()
{
switch (currentStatus)
{
case NO_MONEY:
System.out.println("请先投入硬币");
break;
case HAS_MONEY:
System.out.println("正在出商品....");
currentStatus = SOLD;
dispense();
break;
case SOLD:
System.out.println("连续转动也没用...");
break;
case SOLD_OUT:
System.out.println("商品已经售罄");
break;
}
}
/**
* 发放商品
*/
private void dispense()
{
switch (currentStatus)
{
case NO_MONEY:
case HAS_MONEY:
case SOLD_OUT:
throw new IllegalStateException("非法的状态...");
case SOLD:
count--;
System.out.println("发出商品...");
if (count == 0)
{
System.out.println("商品售罄");
currentStatus = SOLD_OUT;
} else
{
currentStatus = NO_MONEY;
}
break;
}
}
}
package com.zhy.pattern.status;
public class TestTra
{
public static void main(String[] args)
{
VendingMachine machine = new VendingMachine(10);
machine.insertMoney();
machine.backMoney();
System.out.println("-----------");
machine.insertMoney();
machine.turnCrank();
System.out.println("----------压力测试-----");
machine.insertMoney();
machine.insertMoney();
machine.turnCrank();
machine.turnCrank();
machine.backMoney();
machine.turnCrank();
}
}
输出结果：成功投入硬币 退币成功 ----------- 成功投入硬币 正在出商品.... 发出商品... ----------压力测试----- 成功投入硬币 已经有硬币，无需投币 正在出商品.... 发出商品... 请先投入硬币 您未投入硬币 请先投入硬币感觉还是不错的，基本实现了功能，但是有些事情是不可避免的，那就是需求的变化，现在为了提升销量，当用户每次转动手柄买商品的时候，有10%的几率赠送一瓶。
现在的状态图发生了变化，当用户转动手柄时，可能会达到一个中奖的状态：图如下：
如果在我们刚写的代码上直接添加，则需要在每个动作的switch中添加判断条件，且非常容易出错。所以现在我们要考虑重新设计我们的代码，我们考虑把每个状态写状态类，负责实现在对应动作下的行为，然后自动售货机在不能的状态间切换：
下面开始重构，我们现在有5种状态，对应4个动作（投币、退币、转动手柄、发出商品），下面首先定义一个状态的超类型：
package com.zhy.pattern.status.b;
/**
* 状态的接口
* @author zhy
*
*/
public interface State
{
/**
* 放钱
*/
public void insertMoney();
/**
* 退钱
*/
public void backMoney();
/**
* 转动曲柄
*/
public void turnCrank();
/**
* 出商品
*/
public void dispense();
}
package com.zhy.pattern.status.b;
/**
* 没钱的状态
* @author zhy
*
*/
public class NoMoneyState implements State
{
private VendingMachine machine;
public NoMoneyState(VendingMachine machine)
{
this.machine = machine;
}
@Override
public void insertMoney()
{
System.out.println("投币成功");
machine.setState(machine.getHasMoneyState());
}
@Override
public void backMoney()
{
System.out.println("您未投币，想退钱？...");
}
@Override
public void turnCrank()
{
System.out.println("您未投币，想拿东西么？...");
}
@Override
public void dispense()
{
throw new IllegalStateException("非法状态！");
}
}
package com.zhy.pattern.status.b;
import java.util.Random;
/**
* 已投入钱的状态
*
* @author zhy
*
*/
public class HasMoneyState implements State
{
private VendingMachine machine;
private Random random = new Random();
public HasMoneyState(VendingMachine machine)
{
this.machine = machine;
}
@Override
public void insertMoney()
{
System.out.println("您已经投过币了，无需再投....");
}
@Override
public void backMoney()
{
System.out.println("退币成功");
machine.setState(machine.getNoMoneyState());
}
@Override
public void turnCrank()
{
System.out.println("你转动了手柄");
int winner = random.nextInt(10);
if (winner == 0 && machine.getCount() > 1)
{
machine.setState(machine.getWinnerState());
} else
{
machine.setState(machine.getSoldState());
}
}
@Override
public void dispense()
{
throw new IllegalStateException("非法状态！");
}
}
package com.zhy.pattern.status.b;
/**
* 售罄的状态
*
* @author zhy
*
*/
public class SoldOutState implements State
{
private VendingMachine machine;
public SoldOutState(VendingMachine machine)
{
this.machine = machine;
}
@Override
public void insertMoney()
{
System.out.println("投币失败，商品已售罄");
}
@Override
public void backMoney()
{
System.out.println("您未投币，想退钱么？...");
}
@Override
public void turnCrank()
{
System.out.println("商品售罄，转动手柄也木有用");
}
@Override
public void dispense()
{
throw new IllegalStateException("非法状态！");
}
}
package com.zhy.pattern.status.b;
/**
* 准备出商品的状态,该状态下，不会有任何用户的操作
*
* @author zhy
*
*/
public class SoldState implements State
{
private VendingMachine machine;
public SoldState(VendingMachine machine)
{
this.machine = machine;
}
@Override
public void insertMoney()
{
System.out.println("正在出货，请勿投币");
}
@Override
public void backMoney()
{
System.out.println("正在出货，没有可退的钱");
}
@Override
public void turnCrank()
{
System.out.println("正在出货，请勿重复转动手柄");
}
@Override
public void dispense()
{
machine.dispense();
if (machine.getCount() > 0)
{
machine.setState(machine.getNoMoneyState());
} else
{
System.out.println("商品已经售罄");
machine.setState(machine.getSoldOutState());
}
}
}
package com.zhy.pattern.status.b;
/**
* 中奖的状态，该状态下不会有任何用户的操作
*
* @author zhy
*
*/
public class WinnerState implements State
{
private VendingMachine machine;
public WinnerState(VendingMachine machine)
{
this.machine = machine;
}
@Override
public void insertMoney()
{
throw new IllegalStateException("非法状态");
}
@Override
public void backMoney()
{
throw new IllegalStateException("非法状态");
}
@Override
public void turnCrank()
{
throw new IllegalStateException("非法状态");
}
@Override
public void dispense()
{
System.out.println("你中奖了，恭喜你，将得到2件商品");
machine.dispense();
if (machine.getCount() == 0)
{
System.out.println("商品已经售罄");
machine.setState(machine.getSoldOutState());
} else
{
machine.dispense();
if (machine.getCount() > 0)
{
machine.setState(machine.getNoMoneyState());
} else
{
System.out.println("商品已经售罄");
machine.setState(machine.getSoldOutState());
}
}
}
}
package com.zhy.pattern.status.b;
/**
* 自动售货机
*
* @author zhy
*
*/
public class VendingMachine
{
private State noMoneyState;
private State hasMoneyState;
private State soldState;
private State soldOutState;
private State winnerState ;
private int count = 0;
private State currentState = noMoneyState;
public VendingMachine(int count)
{
noMoneyState = new NoMoneyState(this);
hasMoneyState = new HasMoneyState(this);
soldState = new SoldState(this);
soldOutState = new SoldOutState(this);
winnerState = new WinnerState(this);
if (count > 0)
{
this.count = count;
currentState = noMoneyState;
}
}
public void insertMoney()
{
currentState.insertMoney();
}
public void backMoney()
{
currentState.backMoney();
}
public void turnCrank()
{
currentState.turnCrank();
if (currentState == soldState || currentState == winnerState)
currentState.dispense();
}
public void dispense()
{
System.out.println("发出一件商品...");
if (count != 0)
{
count -= 1;
}
}
public void setState(State state)
{
this.currentState = state;
}
//getter setter omitted ...
}
下面进行一些测试：
package com.zhy.pattern.status.b;
public class Test
{
public static void main(String[] args)
{
VendingMachine machine = new VendingMachine(10);
machine.insertMoney();
machine.backMoney();
System.out.println("----我要中奖----");
machine.insertMoney();
machine.turnCrank();
machine.insertMoney();
machine.turnCrank();
machine.insertMoney();
machine.turnCrank();
machine.insertMoney();
machine.turnCrank();
machine.insertMoney();
machine.turnCrank();
machine.insertMoney();
machine.turnCrank();
machine.insertMoney();
machine.turnCrank();
System.out.println("-------压力测试------");
machine.insertMoney();
machine.backMoney();
machine.backMoney();
machine.turnCrank();// 无效操作
machine.turnCrank();// 无效操作
machine.backMoney();
}
}
投币成功 退币成功 ----我要中奖---- 投币成功 你转动了手柄 发出一件商品... 投币成功 你转动了手柄 发出一件商品... 投币成功 你转动了手柄 发出一件商品... 投币成功 你转动了手柄 发出一件商品... 投币成功 你转动了手柄 发出一件商品... 投币成功 你转动了手柄 发出一件商品... 投币成功 你转动了手柄 你中奖了，恭喜你，将得到2件商品 发出一件商品... 发出一件商品... -------压力测试------ 投币成功 退币成功 您未投币，想退钱？... 您未投币，想拿东西么？... 您未投币，想拿东西么？... 您未投币，想退钱？...
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设计模式 状态模式 以自动售货机为例,布布扣,bubuko.com
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