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设计模式（10）状态模式（讲解+应用）

状态模式

状态模式，顾名思义，肯定是和状态有关，进一步思考，我们在讨论的是设计模式，设计模式中的重要原则对变化的进行封装，顺着这个思路去想，那么是有很多的变化的状态，然后通过状态设计模式，来对这些变化的状态进行封装，故状态设计模式。

状态模式：对于对象内部的状态，允许其在不同的状态下，拥有不同的行为，对状态单独封装成类。

和策略模式类似，这里是将每一个状态单独封装成类，每个状态下拥有不同行为。

为什么使用状态模式？

为什么要使用状态模式？通过一个例子来看，对于一些问题，当我们通过一个例子将其具体化之后，我们会发现问题处理起来变得简单，同时理解起来也不会和之前那样晦涩难懂。通过什么来举例子呢？设计到多状态，不同状态下各自具有不同行为的东西，而且理解起来相对容易的。最近在地铁站发现了有个叫5个橙子的投币榨汁机，我们投币10元前，我们就可以获得一杯用5个橙子榨出来的橙汁一杯，如果让我们设计这套系统，要怎么设计呢？首先要有的feature，投币，退币，出橙子，然后其要有的state有没有钱币，10元钱币，大于10元的钱币，小于10元的钱币，橙子售空，还有橙子。动手来写。

//榨汁机 public class MillMachine{ //各种状态  final static int SOLD_OUT = 0;  final static int SOLD = 1;  final static int NO_MONEY = 3;  final static int HAS_MONEY = 4;  int state;   int count;  public MillMachine(int count){   this.count = count;   if(count>0)    state = NO_MONEY;  }  //插入钱币  public void insertMoney(){   if(state == HAS_MONEY)    System.out.println("You can't insert Money");   else if(state == NO_MONEY){    System.out.println("You insert 10");    state = HAS_MONEY;   }   else if(state == SOLD_OUT)    System.out.println("Nothing can be bought");   else if(state == SOLD)    System.out.prinltn("You will get a cup of juice");  } //取出钱币  public void withdrawMoney(){   if(state == HAS_MONEY){    System.out.println("You will get Money");    state = NO_MONEY;   }else if(state == NO_MONEY){    System.out.println("You haven't insert money");   }else if(state == SOLD){    System.out.println("You can't get back the money");   }else if(state == SOLD_OUT){    System.out.println("You haven't insert money");   }  } //按下榨汁按钮  public void pressKnob(){   if(state == SOLD){    System.out.println("Please wait a minute,you will get a cup of juice");   }else if(state == SOLD_OUT){    System.out.prinltn("Sorry,three are't juice for you");   }else if(state == NO_MONEY){    System.out.println("Please insert Money");   }else if(state == HAS_MONEY){    System.out.pritln("You will get a cup of juice")    state = SOLD;    produce();   }  } //产生果汁  public void produce(){   if(state == SOLD){    System.out.println("You get a cup of juice");    count--;    if(count<0)     state=SOLD_OUT;    else state=NO_MONEY;   }else if(state==SOLD_OUT){    System.out.println("Nothing");   }else if(state==NO_MONEY){    System.out.println("Nothing");   }   else if(state==HAS_MONEY){    System.out.println("Nothing");   }  } }

根据代码，我们可以看出，我们一共拥有四种状态，分别为有钱，没钱，售空，未售空。操作有按下榨汁按钮，插入钱币，取出钱币，榨汁，当然榨汁操作并不是我们手动可以触发的。对于其中相应的方法写的也比较详细，各个操作下状态的转换，根据上面的代码，我们可以看出是很繁琐的，而且一旦增加状态，或者是操作，需要我们修改很多的代码，灵活性和可扩展性很差，现在就到了我们的状态设计模式大显身手的时候了。既然是有很多的状态，不同状态下相同的操作行为不同，那么我们就将每一种状态单独封装成类，然后这些状态分别实现各自不同操作下的行为，这样我们的榨汁机只需要对几个状态对象进行操作就可以了，使得代码变得简洁也方便以后的修改.Show the code

public class MillMachine{  State noMoneyState;  State hasMoneyState;  State soldState;  State soldOutState;  State state;   int count;  public MillMachine(int count){   noMoneyState = new NoMoneyState(this);   //.....   this.count = count;   if(count>0)    state = NoMoneyState;  }   public void insertMoney(){   state.insertMoney();  }  public void withdrawMoney(){   state.withdrawMoney();  }  public void pressKnob(){   state.pressKnob();  }  public void produce(){   state.produce();  }  public State getNoMoneyState(){   return this.NoMoneyState;  }  public void setState(State state){   this.state = state;  } } public interface State{  public void insertMoney();  public void withdrawMoney();  public void pressKnob();  public void produce(); } public class HasMoneyState implements State{  MillMachine machine;  public HasMoneyState(MillMachine machine){   this.machine = machine;  }  public void insertMoney(){   //.......  }  public void withdrawMoney(){   System.out.pritln("you will get your money");   machine.setState(machine.getNoMoney());  }  public void pressKnob(){   //......  }  public void produce(){   //......  } }

通过这种方式来写，让我们的榨汁机类内部的代码量变得更加简洁，针对接口进行编程，同时带来一个弊端就是使得我们的额外的增加了许多的状态类，使得我们的代码量增加了很多。