优秀程序员早就学会用“状态模式”代替if-else了

 2020年已经进入倒计时了，状态模式大家立好的优秀员早用代flag完成了吗?2020实“鼠”不易，希望2021可以“牛”转乾坤。程序

简介

状态模式是状态模式行为型设计模式的一种。其设计理念是优秀员早用代当对象的内部状态发生改变时，随之改变其行为。程序状态和行为之间是状态模式一一对应的。

该模式主要用于，优秀员早用代对象的程序行为依赖于它的状态，并且其行为是状态模式随着状态的改变而切换时。

状态模式UML类图

类图讲解

State：抽象状态接口(也可以定义成抽象类)，优秀员早用代该接口封装了所有状态所对应的程序行为。

ConcreteStateA/B：具体状态类，状态模式该类实现了抽象状态接口，优秀员早用代会根据自身对应的程序状态来实现接口中定义的方法，源码下载还有另一个功能是指明如何过渡到下一个状态。

Context：环境(上下文)角色，该类负责状态的切换，还持有一个State实例，代表当前环境所处状态。

案例讲解

案例：通过状态模式来实现自助售卖机的功能。

状态接口

public interface State {    // 挑选商品   void choose();   // 付款   boolean payment();   // 分发商品   void dispenseCommodity(); } 

挑选商品状态类

public class ChooseGoods implements State {    VendingMachine machine;   public ChooseGoods(VendingMachine machine) {      this.machine = machine;   }   @Override   public void choose() {      if (machine.getCount() > 0) {        System.out.println("商品挑选成功，请及时付款！");       machine.setState(machine.getPaymentState());     } else {        System.out.println("很遗憾，商品售罄了！");       machine.setState(machine.getEmptyState());     }   }   @Override   public boolean payment() {      System.out.println("请先挑选商品！");     return false;   }   @Override   public void dispenseCommodity() {      System.out.println("请先挑选商品！");   } } 

付款状态类

public class PaymentState implements State {    VendingMachine machine;   public PaymentState(VendingMachine machine) {      this.machine = machine;   }   @Override   public void choose() {      System.out.println("商品已选购完成请勿重复挑选");   }   @Override   public boolean payment() {      Random random = new Random();     int num = random.nextInt(10);     if(num % 2 == 0){        System.out.println("付款成功！");       machine.setState(machine.getDispenseCommodityState());       return true;     }     System.out.println("付款失败，请重新支付！");     return false;   }   @Override   public void dispenseCommodity() {      System.out.println("请先完成支付！");   } } 

商品售罄状态类

public class EmptyState implements State {    VendingMachine machine;   public EmptyState(VendingMachine machine) {      this.machine = machine;   }   @Override   public void choose() {      System.out.println("对不起商品已售罄！");   }   @Override   public boolean payment() {      System.out.println("对不起商品已售罄！");     return false;   }   @Override   public void dispenseCommodity() {      System.out.println("对不起商品已售罄！");   } } 

分发商品状态类

public class DispenseCommodityState implements State {    VendingMachine machine;   public DispenseCommodityState(VendingMachine machine) {      this.machine = machine;   }   @Override   public void choose() {      System.out.println("请及时取走您的商品！");   }   @Override   public boolean payment() {      System.out.println("请及时取走您的商品！");     return false;   }   @Override   public void dispenseCommodity() {      System.out.println("请及时取走您的商品！云服务器");     machine.setState(machine.getChooseGoods());   } } 

自动售货机 => Context角色

public class VendingMachine {    // 表示当前状态   private State state = null;   // 商品数量   private int count = 0;   private State chooseGoods = new ChooseGoods(this);   private State paymentState = new PaymentState(this);   private State dispenseCommodityState = new DispenseCommodityState(this);   private State emptyState = new EmptyState(this);   public VendingMachine(int count) {      this.count = count;     this.state = this.getChooseGoods();   }   // 购买商品   public void purchase() {      // 挑选商品     state.choose();     // 支付成功     if (state.payment()) {        // 分发商品       state.dispenseCommodity();     }   }   // 获取商品后将商品减一   public int getCount() {      return count--;   }   // get和set方法 ...  } 

客户端测试类

public class Client {    public static void main(String[] args) {      VendingMachine machine = new VendingMachine(1);     for (int i = 1; i < 4; i++) {        System.out.println("第" + i + "次购买。");       machine.purchase();     }   } } 

执行结果

总结

1、状态模式将每个状态所对应的行为封装到一个类中，大大提高了代码的可读性。并且通过这样的设计还可以消除多余的if-else语句，方便代码的维护。

2、状态模式符合“开闭原则”，容易增加和删除状态。

3、任何事情都有利弊，状态模式也不例外。其最显著的问题是，每个状态都要对应一个类，当状态过多时会产生大量的类，从而加大维护成本。

4、应用场景：当一个需求有很多状态，并且状态之间会进行转换，不同状态还对应不同的企商汇行为时就可以考虑使用“状态模式”

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