状态模式

• 状态模式
  • 状态模式概念
  • 状态模式的思想
  • 案例(辅助理解)
    • 情景说明
    • 按照状态模式的思想，我们先抽取State接口并实现所有可能的状态
    • 因为商品有状态需求，所以在商品中持有转态
    • 上述状态模式示例中的几个核心类及代表类
    • 测试一下
  • 相关资料

声明： 本文内容属于《Head First 设计模式》阅读笔记，文中涉及到的知识案例参考该书并发善编写。《Head First 设计模式》通过有趣的图表+文字的形式，让人自然学习设计模式，非常棒，推荐阅读。

状态模式概念

        允许对象在内部状态改变时改变它的行为，对象看起来就像修改了它的类。即：当一个对象的状态发生变化时，该对象所有与状态相关的方法的逻辑都会发生相应变化，(因为变化太大，所以)给人的感觉就像是换了一个对象(类实例)一样。

状态模式的思想

  首先，将所有状态下的所有相关方法抽取到一个State总接口中，然后有多少个状态就创建多少个State实现，每个State实现需要根据自己的状态，对那些(该状态下支持的)方法进行业务逻辑编写，对(该状态下不支持的)方法进行不支持提示(或抛出异常)。   然后，当某个对象有状态的需求时。就可以使这个对象持有所有的State实现(即:持有所有可能的状态)。同时这个对象再设置一个currentState字段，用来指向当前所处的状态(即:指向当前对应的State实现)。当需要切换状态时，就改变currentState的指向。   最后，在这个对象需要调用到状态相关的方法时，直接使用currentState，而不直接使用对应的State实现。由于currentState是灵活指向不同的State实现的，所以当这个对象的状态发生变化时，currentState指向也会发生变化，那么即便调用的是同样的方法，也会走不同的逻辑(即:状态发生变化时，委派对象也发生了变化)。这样一来，对象在内部状态改变时就能改变它的行为，这个对象看起来就像修改了它的类一样，发生了翻天覆地的变化。

案例(辅助理解)

情景说明

简单的，在购买商品时，该商品会有对应的订单状态信息，如下图所示：

按照状态模式的思想，我们先抽取State接口并实现所有可能的状态

因为商品有状态需求，所以在商品中持有转态

上述状态模式示例中的几个核心类及代表类

• BillState：

   /**
    * 订单状态
    *
    * @author <font size = "20" color = "#3CAA3C"><a href="https://gitee.com/JustryDeng">JustryDeng</a></font> <img src="https://gitee.com/JustryDeng/shared-files/raw/master/JustryDeng/avatar.jpg" />
    * @date 2020/4/6 14:47:36
    */
   public interface BillState {
   
       /**
        * 状态名
        *
        * return 状态名
        */
       String name();
   
       /**
        * (买家)购物
        */
       default void shopping() {
           throw new UnsupportedOperationException("状态【" + this.getClass().getSimpleName() + "】下, 不支持sopping操作");
       }
   
       /**
        * (商家)发货
        */
       default void shipping() {
           throw new UnsupportedOperationException("状态【" + this.getClass().getSimpleName() + "】下, 不支持shipping操作");
       }
   
       /**
        * (收寄中心)揽件
        */
       default void packaging() {
           throw new UnsupportedOperationException("状态【" + this.getClass().getSimpleName() + "】下, 不支持packaging操作");
       }
   
       /**
        * (物流)开始运输
        */
       default void transport() {
           throw new UnsupportedOperationException("状态【" + this.getClass().getSimpleName() + "】下, 不支持transport操作");
       }
   
       /**
        * (快递小哥)派送
        */
       default void dispatch() {
           throw new UnsupportedOperationException("状态【" + this.getClass().getSimpleName() + "】下, 不支持dispatch操作");
       }
   
       /**
        * (买家)签收 or 拒签
        *
        * @param accept
        *            true - 买家签收;
        *            false - 买家拒签
        */
       default void signAccept(boolean accept) {
           throw new UnsupportedOperationException("状态【" + this.getClass().getSimpleName() + "】下, 不支持signAccept操作");
       }
   }

• DispatchState：

   import com.szlaozicl.designpattern.status.GoodsLogisticsInfo;
   import com.szlaozicl.designpattern.status.status.BillState;
   import lombok.RequiredArgsConstructor;
   
   /**
    * 派送状态
    * <p>
    * 注: 在派送状态下，唯一能做的就是 => 等待买家签收或拒签
    *
    * @author <font size = "20" color = "#3CAA3C"><a href="https://gitee.com/JustryDeng">JustryDeng</a></font> <img src="https://gitee.com/JustryDeng/shared-files/raw/master/JustryDeng/avatar.jpg" />
    * @date 2020/4/6 15:46:03
    */
   @RequiredArgsConstructor
   public class DispatchState implements BillState {
   
       private final GoodsLogisticsInfo goodsLogisticsInfo;
   
       @Override
       public String name() {
           return "派送状态";
       }
   
       @Override
       public void signAccept(boolean accept) {
           if (accept) {
               System.out.println("(买家签收, 交易完成。进入)已收货状态");
               // 将状态置为 已收货状态
               goodsLogisticsInfo.setCurrentBillState(goodsLogisticsInfo.getHasReceiptedState());
           } else {
               System.out.println("(买家拒签, 交易完成。进入)已退货状态");
               // 将状态置为 已退货状态
               goodsLogisticsInfo.setCurrentBillState(goodsLogisticsInfo.getHasReturnedState());
           }
       }
   
   }

• StartingState：

   import com.szlaozicl.designpattern.status.GoodsLogisticsInfo;
   import com.szlaozicl.designpattern.status.status.BillState;
   import lombok.RequiredArgsConstructor;
   
   /**
    * 起始状态
    *
    * 注: 在起始状态下，唯一能做的就是 => 买
    *
    * @author <font size = "20" color = "#3CAA3C"><a href="https://gitee.com/JustryDeng">JustryDeng</a></font> <img src="https://gitee.com/JustryDeng/shared-files/raw/master/JustryDeng/avatar.jpg" />
    * @date 2020/4/6 15:46:03
    */
   @RequiredArgsConstructor
   public class StartingState implements BillState {
   
       private final GoodsLogisticsInfo goodsLogisticsInfo;
   
       @Override
       public String name() {
           return "起始状态";
       }
   
       @Override
       public void shopping() {
           System.out.println("(买家)购物");
           // 将状态置为 已购物状态
           goodsLogisticsInfo.setCurrentBillState(goodsLogisticsInfo.getHasShoppedState());
       }
   
   }

• GoodsLogisticsInfo：

   import com.szlaozicl.designpattern.status.status.BillState;
   import com.szlaozicl.designpattern.status.status.impl.*;
   import lombok.Data;
   
   /**
    * 商品物流信息
    *
    * @author <font size = "20" color = "#3CAA3C"><a href="https://gitee.com/JustryDeng">JustryDeng</a></font> <img src="https://gitee.com/JustryDeng/shared-files/raw/master/JustryDeng/avatar.jpg" />
    * @date 2020/4/6 14:47:04
    */
   @Data
   public class GoodsLogisticsInfo {
   
       /** 所有可能的状态 */
       private BillState startingState;
       private BillState hasShoppedState;
       private BillState hasShippedState;
       private BillState hasPackagedState;
       private BillState transportState;
       private BillState dispatchState;
       private BillState hasReceiptedState;
       private BillState hasReturnedState;
   
       /** 当前状态 */
       private BillState currentBillState;
   
       public GoodsLogisticsInfo() {
           this.startingState = new StartingState(this);
           this.hasShoppedState = new HasShoppedState(this);
           this.hasShippedState = new HasShippedState(this);
           this.hasPackagedState = new HasPackagedState(this);
           this.transportState = new TransportState(this);
           this.dispatchState = new DispatchState(this);
           this.hasReceiptedState = new HasReceiptedState();
           this.hasReturnedState = new HasReturnedState();
           this.currentBillState = this.startingState;
       }
   
       public void currStateInfo() {
           System.err.println("订单当前处于【" + currentBillState.name() + "】");
       }
   
       public void shopping() {
           currentBillState.shopping();
       }
   
       public void shipping() {
           currentBillState.shipping();
       }
   
       public void packaging() {
           currentBillState.packaging();
       }
   
       public void transport() {
           currentBillState.transport();
       }
   
       public void dispatch() {
           currentBillState.dispatch();
       }
   
       public void signAccept(boolean accept) {
           currentBillState.signAccept(accept);
       }
   }

测试一下

• 测试类：

   /**
    * 状态模式 --- 测试
    *
    * @author <font size = "20" color = "#3CAA3C"><a href="https://gitee.com/JustryDeng">JustryDeng</a></font> <img src="https://gitee.com/JustryDeng/shared-files/raw/master/JustryDeng/avatar.jpg" />
    * @date 2020/4/6 9:33:50
    */
   public class Test {
   
       public static void main(String[] args) {
           GoodsLogisticsInfo gli = new GoodsLogisticsInfo();
           // 测试 - 做当前状态下能做的事
           gli.currStateInfo();
           gli.shopping();
           gli.currStateInfo();
           gli.shipping();
           gli.currStateInfo();
           gli.packaging();
           gli.currStateInfo();
           gli.transport();
           gli.currStateInfo();
           gli.dispatch();
           gli.currStateInfo();
           gli.signAccept(true);
           gli.currStateInfo();
   
           // 测试 - 做当前状态下不能做的事
           gli.signAccept(false);
       }
   }

运行测试类main方法，控制台输出：

状态模式学习完毕 ！

相关资料

• demo代码下载
• 《Head First 设计模式》 Eric Freeman & Elisabeth Freeman with Kathy Sierra & Bert Bates著，O'Reilly Taiwan公司译，UMLChina改编