設(shè)計(jì)模式（二十二）——狀態(tài)模式（APP抽獎(jiǎng)活動(dòng)+借貸平臺(tái)源碼剖析）

丹楓無(wú)跡 2021-05-03

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24.1 APP 抽獎(jiǎng)活動(dòng)問(wèn)題

請(qǐng)編寫程序完成 APP 抽獎(jiǎng)活動(dòng) 具體要求如下:

1) 假如每參加一次這個(gè)活動(dòng)要扣除用戶 50 積分，中獎(jiǎng)概率是 10%

2) 獎(jiǎng)品數(shù)量固定，抽完就不能抽獎(jiǎng)

3) 活動(dòng)有四個(gè)狀態(tài): 可以抽獎(jiǎng)、不能抽獎(jiǎng)、發(fā)放獎(jiǎng)品和獎(jiǎng)品領(lǐng)完

4) 活動(dòng)的四個(gè)狀態(tài)轉(zhuǎn)換關(guān)系圖(下圖)

24.1 狀態(tài)模式基本介紹

基本介紹

1) 狀態(tài)模式（State Pattern）：它主要用來(lái)解決對(duì)象在多種狀態(tài)轉(zhuǎn)換時(shí)，需要對(duì)外輸出不同的行為的問(wèn)題。狀態(tài)和行為是一一對(duì)應(yīng)的，狀態(tài)之間可以相互轉(zhuǎn)換

2) 當(dāng)一個(gè)對(duì)象的內(nèi)在狀態(tài)改變時(shí)，允許改變其行為，這個(gè)對(duì)象看起來(lái)像是改變了其類

24.2 狀態(tài)模式的原理類圖

對(duì)原理類圖的說(shuō)明-即(狀態(tài)模式的角色及職責(zé))

1) Context 類為環(huán)境角色, 用于維護(hù) State 實(shí)例,這個(gè)實(shí)例定義當(dāng)前狀態(tài)

2) State 是抽象狀態(tài)角色,定義一個(gè)接口封裝與 Context 的一個(gè)特點(diǎn)接口相關(guān)行為

3) ConcreteState 具體的狀態(tài)角色，每個(gè)子類實(shí)現(xiàn)一個(gè)與 Context 的一個(gè)狀態(tài)相關(guān)行為

24.1 狀態(tài)模式解決 APP 抽獎(jiǎng)問(wèn)

1) 應(yīng)用實(shí)例要求

完成 APP 抽獎(jiǎng)活動(dòng)項(xiàng)目，使用狀態(tài)模式.

2) 思路分析和圖解(類圖)

定義出一個(gè)接口叫狀態(tài)接口，每個(gè)狀態(tài)都實(shí)現(xiàn)它。
接口有扣除積分方法、抽獎(jiǎng)方法、發(fā)放獎(jiǎng)品方法

3)代碼實(shí)現(xiàn)

package com.lin.state;
    
    /**
     * 狀態(tài)抽象類
     * 
     * @author Administrator
     *
     */
public abstract class State {

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

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

    // 發(fā)放獎(jiǎng)品
    public abstract void dispensePrize();

}

package com.lin.state;

/**
 * 抽獎(jiǎng)活動(dòng) //
 *
 * @author Administrator
 *
 */
public class RaffleActivity {

    // state 表示活動(dòng)當(dāng)前的狀態(tài)，是變化
    State state = null;

    // 獎(jiǎng)品數(shù)量
    int count = 0;

    // 四個(gè)屬性，表示四種狀態(tài)
    State noRafflleState = new NoRaffleState(this);
    State canRaffleState = new CanRaffleState(this);

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

    // 構(gòu)造器
    // 1. 初始化當(dāng)前的狀態(tài)為 noRafflleState（即不能抽獎(jiǎng)的狀態(tài)）
    // 2. 初始化獎(jiǎng)品的數(shù)量
    public RaffleActivity(int count) {
        this.state = getNoRafflleState();
        this.count = count;
    }

    // 扣分, 調(diào)用當(dāng)前狀態(tài)的 deductMoney
    public void debuctMoney() {
        state.deductMoney();

    }

    // 抽獎(jiǎng)
    public void raffle() {
        // 如果當(dāng)前的狀態(tài)是抽獎(jiǎng)成功

        if (state.raffle()) {
            // 領(lǐng)取獎(jiǎng)品state.dispensePrize();
        }

    }

    public State getState() {
        return state;
    }

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

    // 這里請(qǐng)大家注意，每領(lǐng)取一次獎(jiǎng)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;


    /**
    *不能抽獎(jiǎng)狀態(tài)
    *@author Administrator
    *
    */

public class NoRaffleState extends State {

    // 初始化時(shí)傳入活動(dòng)引用，扣除積分后改變其狀態(tài)
    RaffleActivity activity;


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

    // 當(dāng)前狀態(tài)可以扣積分 , 扣除后，將狀態(tài)設(shè)置成可以抽獎(jiǎng)狀態(tài)
    @Override
    public void deductMoney() {
        System.out.println("扣除 50 積分成功，您可以抽獎(jiǎng)了"); activity.setState(activity.getCanRaffleState());
    }


    // 當(dāng)前狀態(tài)不能抽獎(jiǎng)
    @Override
    public boolean raffle() {
        System.out.println("扣了積分才能抽獎(jiǎng)喔！"); return false;
    }

    // 當(dāng)前狀態(tài)不能發(fā)獎(jiǎng)品
    @Override
    public void dispensePrize() {
        System.out.println("不能發(fā)放獎(jiǎng)品");
    }
    
}

package com.lin.state;

    /**
     * 發(fā)放獎(jiǎng)品的狀態(tài)
     * 
     * @author Administrator
     *
     */
public class DispenseState extends State {

    // 初始化時(shí)傳入活動(dòng)引用，發(fā)放獎(jiǎng)品后改變其狀態(tài)
    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(jiǎng)");
        return false;
    }

    //發(fā)放獎(jiǎng)品 @Override
    public void dispensePrize() {
        if (activity.getCount() > 0) {
            System.out.println("恭喜中獎(jiǎng)了");
            // 改變狀態(tài)為不能抽獎(jiǎng)
            activity.setState(activity.getNoRafflleState());
        } else {
            System.out.println("很遺憾，獎(jiǎng)品發(fā)送完了");
            // 改變狀態(tài)為獎(jiǎng)品發(fā)送完畢, 后面我們就不可以抽獎(jiǎng)
            activity.setState(activity.getDispensOutState());
            //System.out.println("抽獎(jiǎng)活動(dòng)結(jié)束");
            //System.exit(0);
        }

    }
}

package com.lin.state;

    /**
     * 獎(jiǎng)品發(fā)放完畢狀態(tài) 說(shuō)明，當(dāng)我們 activity 改變成 DispenseOutState， 抽獎(jiǎng)活動(dòng)結(jié)束
     * 
     * @author Administrator
     *
     */
public class DispenseOutState extends State {

    // 初始化時(shí)傳入活動(dòng)引用
    RaffleActivity activity;

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

    @Override
    public void deductMoney() {
        System.out.println("獎(jiǎng)品發(fā)送完了，請(qǐng)下次再參加");
    }

    @Override
    public boolean raffle() {
        System.out.println("獎(jiǎng)品發(fā)送完了，請(qǐng)下次再參加");
        return false;

    }

    @Override
    public void dispensePrize() {
        System.out.println("獎(jiǎng)品發(fā)送完了，請(qǐng)下次再參加");
    }
}

package com.lin.state;

import java.util.Random;

/**
 * 可以抽獎(jiǎng)的狀態(tài)
 * 
 * @author Administrator
 *
 */
public class CanRaffleState extends State {

    RaffleActivity activity;

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

    // 已經(jīng)扣除了積分，不能再扣 @Override
    public void deductMoney() {
        System.out.println("已經(jīng)扣取過(guò)了積分");
    }

    // 可以抽獎(jiǎng), 抽完獎(jiǎng)后，根據(jù)實(shí)際情況，改成新的狀態(tài)
    @Override
    public boolean raffle() {
        System.out.println("正在抽獎(jiǎng)，請(qǐng)稍等！");
        Random r = new Random();
        int num = r.nextInt(10);
        // 10%中獎(jiǎng)機(jī)會(huì)
        if (num == 0) {
            // 改 變 活 動(dòng) 狀 態(tài) 為 發(fā) 放 獎(jiǎng) 品 context 
            activity.setState(activity.getDispenseState());
            return true;
        } else {
            System.out.println("很遺憾沒(méi)有抽中獎(jiǎng)品！");
            // 改變狀態(tài)為不能抽獎(jiǎng)
            activity.setState(activity.getNoRafflleState());
            return false;
        }
    }

    // 不能發(fā)放獎(jiǎng)品
    @Override
    public void dispensePrize() {
        System.out.println("沒(méi)中獎(jiǎng)，不能發(fā)放獎(jiǎng)品");
    }
}

package com.lin.state;

    /**
     * 狀態(tài)模式測(cè)試類
     * 
     * @author Administrator
     *
     */
public class Client {

    public static void main(String[] args) {
        // 創(chuàng)建活動(dòng)對(duì)象，獎(jiǎng)品有 1 個(gè)獎(jiǎng)品
        RaffleActivity activity = new RaffleActivity(1);

        // 我們連續(xù)抽 300 次獎(jiǎng)
        for (int i = 0; i < 40; i++) {
            System.out.println("--------第" + (i + 1) + "次抽獎(jiǎng)----------");
            // 參加抽獎(jiǎng)，第一步點(diǎn)擊扣除積分
            activity.debuctMoney();

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

}

24.1 狀態(tài)模式在實(shí)際項(xiàng)目-借貸平臺(tái) 源碼剖析

1) 借貸平臺(tái)的訂單，有審核-發(fā)布-搶單等等步驟，隨著操作的不同，會(huì)改變訂單的狀態(tài), 項(xiàng)目中的這個(gè)模塊實(shí)現(xiàn)就會(huì)使用到狀態(tài)模式

2) 通常通過(guò) if/else 判斷訂單的狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)不同的邏輯，偽代碼如下

3)代碼實(shí)現(xiàn)

package com.lin.state.project;

/**
 * 狀態(tài)接口
 * 
 * @author Administrator
 *
 */
public interface State {

    /**
     * 電 審
     */
    void checkEvent(Context context);

    /**
     * 電審失敗
     */
    void checkFailEvent(Context context);

    /**
     * 定價(jià)發(fā)布
     */
    void makePriceEvent(Context context);

    /**
     * 接 單
     * 
     * 
     */
    void acceptOrderEvent(Context context);

    /**
     * 無(wú)人接單失效
     */
    void notPeopleAcceptEvent(Context context);

    /**
     * 付 款
     */
    void payOrderEvent(Context context);

    /**
     * 接單有人支付失效
     */
    void orderFailureEvent(Context context);

    /**
     * 反 饋
     */
    void feedBackEvent(Context context);

    String getCurrentState();
}

package com.lin.state.project;

    /**
     * 狀態(tài)枚舉類
     * 
     * @author Administrator
     *
     */
public enum StateEnum {

    //訂單生成
    GENERATE(1, "GENERATE"),

    //已審核
    REVIEWED(2, "REVIEWED"),
    
    //已發(fā)布
    PUBLISHED(3, "PUBLISHED"),

    //待付款
    NOT_PAY(4, "NOT_PAY"),

    //已付款
    PAID(5, "PAID"),

    //已完結(jié)

    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("操作流程不允許");

    //抽象類，默認(rèn)實(shí)現(xiàn)了 State 接口的所有方法
    //該類的所有方法，其子類(具體的狀態(tài)類)，可以有選擇的進(jìn)行重寫

    @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;

    //環(huán)境上下文
public class Context extends AbstractState {
    //當(dāng)前的狀態(tài) state, 根據(jù)我們的業(yè)務(wù)流程處理，不停的變化
    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("當(dāng)前狀態(tài) : " + state.getCurrentState());
        return state.getCurrentState();
    }
}

package com.lin.state.project;

    //各種具體狀態(tài)類
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) {
    //把當(dāng)前狀態(tài)設(shè)置為    NotPayState。。。
    //至于應(yīng)該變成哪個(gè)狀態(tài)，有流程圖來(lái)決定
        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;

    /** 測(cè)試類 */
public class Client {

    public static void main(String[] args) {
        //創(chuàng)建 context 對(duì)象
        Context context = new Context();
        //將當(dāng)前狀態(tài)設(shè)置為 PublishState 
        context.setState(new PublishState());
        System.out.println(context.getCurrentState());

        //        //publish --> not pay 
        context.acceptOrderEvent(context);
        //        //not pay --> paid 
        context.payOrderEvent(context);
        //    // 失敗, 檢測(cè)失敗時(shí)，會(huì)拋出異常
        //    try {
        //    context.checkFailEvent(context);
        //    System.out.println("流程正常..");
        //    } catch (Exception e) {
        
        //    // TODO: handle exception
        //    System.out.println(e.getMessage());
        //    }
    }

}

24.1 狀態(tài)模式的注意事項(xiàng)和細(xì)節(jié)

1) 代碼有很強(qiáng)的可讀性。狀態(tài)模式將每個(gè)狀態(tài)的行為封裝到對(duì)應(yīng)的一個(gè)類中

2) 方便維護(hù)。將容易產(chǎn)生問(wèn)題的 if-else 語(yǔ)句刪除了，如果把每個(gè)狀態(tài)的行為都放到一個(gè)類中，每次調(diào)用方法時(shí)都要判斷當(dāng)前是什么狀態(tài)，不但會(huì)產(chǎn)出很多 if-else 語(yǔ)句，而且容易出錯(cuò)

3) 符合“開閉原則”。容易增刪狀態(tài)

4) 會(huì)產(chǎn)生很多類。每個(gè)狀態(tài)都要一個(gè)對(duì)應(yīng)的類，當(dāng)狀態(tài)過(guò)多時(shí)會(huì)產(chǎn)生很多類，加大維護(hù)難度

5) 應(yīng)用場(chǎng)景：當(dāng)一個(gè)事件或者對(duì)象有很多種狀態(tài)，狀態(tài)之間會(huì)相互轉(zhuǎn)換，對(duì)不同的狀態(tài)要求有不同的行為的時(shí)候，可以考慮使用狀態(tài)模式

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