0.参考资料
1.概述
- 允许一个对象在其内部状态改变时改变它的行为。从而使对象看起来似乎修改了其类。—《设计模式》GoF
- 状态模式（State Pattern）：它主要用来解决对象在多种状态转换时，需要对外输出不同的行为的问题。状态和行为是一一对应的，状态之间可以相互转换
1.1动机
- 在软件构建过程中,某些对象的状态如果改变,其行为也会随之而发生变化，比如文档处于只读状态，其支持的行为和读写状态支持的行为就可能完全不同。- 如何在运行时根据对象的状态来透明地更改对象的行为?而不会为对象操作和状态转化之间引入紧耦合?
1.2结构
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1.3角色和职责分析
- Context 类为环境角色, 用于维护State实例,这个实例定义当前状态- State 是抽象状态角色,定义一个接口封装与Context 的一个特点接口相关行为- ConcreteState 具体的状态角色，每个子类实现一个与Context 的一个状态相关行为
2.要点总结
宏观架构
1. State模式将所有与一个特定状态相关的行为都放入一个State的子类对象中，在对象状态切换时,切换相应的对象;但同时维持State的接口,这样实现了具体操作与状态转换之间的解耦。1. 为不同的状态引入不同的对象使得状态转换变得更加明确,而且可以保证不会出现状态不一致的情况，因为转换是原子性的一即要么彻底转换过来,要么不转换。1. 如果State对象没有实例变量,那么各个上下文可以共享同一个State对象,从而节省对象开销。
微观代码
1. 代码有很强的可读性。状态模式将每个状态的行为封装到对应的一个类中1. 方便维护。将容易产生问题的if-else语句删除了，如果把每个状态的行为都放到一个类中，每次调用方法时都要判断当前是什么状态，不但会产出很多if-else语句，而且容易出错1. 符合“开闭原则”。容易增删状态1. 会产生很多类。每个状态都要一个对应的类，当状态过多时会产生很多类，加大维护难度1. 应用场景：当一个事件或者对象有很多种状态，状态之间会相互转换，对不同的状态要求有不同的行为的时候，可以考虑使用状态模式
3.案例
需求
- App抽奖- 假如每参加一次这个活动要扣除用户50积分，中奖概率是10%- 奖品数量固定，抽完就不能抽奖- 活动有四个状态: 可以抽奖、不能抽奖、发放奖品和奖品领完- 
4.使用模式
方案
- 定义出一个接口叫状态接口，每个状态都实现它。 该状态接口有扣除积分方法、抽奖方法、发放奖品方法
类图
- 
代码
- 状态类
//抽象基类public abstract class State {// 扣款public abstract void deductMoney();// 抽奖public abstract boolean raffle();// 发送奖品public abstract void dispensePrize();}// 四种状态// 不能抽奖状态public class NoRaffleState extends State {// 初始化时传入活动引用，扣除积分后改变其状态RaffleActivity activity;public NoRaffleState(RaffleActivity activity) {this.activity = activity;}@Overridepublic void deductMoney() {System.out.println("扣分50，开抽");activity.setState(activity.getCanRaffleState());}@Overridepublic boolean raffle() {System.out.println("扣了积分才能抽奖喔！");return false;}@Overridepublic void dispensePrize() {System.out.println("不能发放奖品");}}// 可以抽奖状态public class CanRaffleState extends State {RaffleActivity activity;public CanRaffleState(RaffleActivity activity) {this.activity = activity;}@Overridepublic void deductMoney() {System.out.println("已经扣取过了积分");}@Overridepublic boolean raffle() {System.out.println("正在抽奖，请稍等！");Random r = new Random();int num = r.nextInt(10);// 10%中奖机会if(num == 0){// 改变活动状态为发放奖品System.out.println("抽中了--------------------------------");activity.setState(activity.getDispenseState());return true;}else{System.out.println("很遗憾没有抽中奖品！");// 改变状态为不能抽奖activity.setState(activity.getNoRafflleState());return false;}}@Overridepublic void dispensePrize() {System.out.println("没中奖，不能发放奖品");}}// 发放奖品状态public class DispenseState extends State {// 初始化时传入活动引用，发放奖品后改变其状态RaffleActivity activity;public DispenseState(RaffleActivity activity) {this.activity = activity;}@Overridepublic void deductMoney() {System.out.println("不能扣除积分");}@Overridepublic boolean raffle() {System.out.println("不能抽奖");return false;}@Overridepublic void dispensePrize() {if(activity.getCount() > 0){System.out.println("奖品发送成功");// 改变状态为不能抽奖activity.setCount(activity.getCount()-1);activity.setState(activity.getNoRafflleState());}else{System.out.println("很遗憾，奖品发送完了");// 改变状态为奖品发送完毕activity.setState(activity.getDispensOutState());}}}// 奖品领完状态public class DispenseOutState extends State {// 初始化时传入活动引用RaffleActivity activity;public DispenseOutState(RaffleActivity activity) {this.activity = activity;}@Overridepublic void deductMoney() {System.out.println("奖品发送完了，请下次再参加");}@Overridepublic boolean raffle() {System.out.println("奖品发送完了，请下次再参加");return false;}@Overridepublic void dispensePrize() {System.out.println("奖品发送完了，请下次再参加");}}
- **(和状态类)互相依赖的活动类**
//抽奖活动@Getter@Setterpublic class RaffleActivity {// 当前状态State state = null;// 奖品数int count = 0;State noRafflleState = new NoRaffleState(this);State canRaffleState = new CanRaffleState(this);State dispenseState = new DispenseState(this);State dispensOutState = new DispenseOutState(this);public RaffleActivity( int count) {this.state = getNoRafflleState();this.count = count;}// 用户可控的第一步: 付费 . 此时状态被改为: canRaffleState 可以抽奖了public void debuctMoney(){state.deductMoney();}// 用户可控的第二步: 抽奖public void raffle(){if(state.raffle()){ // 抽奖过程结束, 并返回中奖与否. 状态再改为 dispenseState(if内容) 或者 noRafflleState(活动结束)// dispenseState 状态的同时是为truestate.dispensePrize(); // 奖品发放. 状态改为 noRafflleState(等待下一次付费) 或者 dispensOutState(活动结束)}}}
- 测试
public class ClientTest {public static void main(String[] args) {// 创建活动对象，奖品池有5个奖品RaffleActivity activity = new RaffleActivity(2);// 我们连续抽三次奖for (int i = 0; i < 30; i++) {System.out.println("--------第" + (i + 1) + "次抽奖----------");// 参加抽奖，第一步点击扣除积分activity.debuctMoney();// 第二步抽奖activity.raffle();}}}
- 结果
--------第1次抽奖----------扣分50，开抽正在抽奖，请稍等！很遗憾没有抽中奖品！--------第2次抽奖----------扣分50，开抽正在抽奖，请稍等！很遗憾没有抽中奖品！--------第3次抽奖----------扣分50，开抽正在抽奖，请稍等！很遗憾没有抽中奖品！--------第4次抽奖----------扣分50，开抽正在抽奖，请稍等！很遗憾没有抽中奖品！--------第5次抽奖----------扣分50，开抽正在抽奖，请稍等！很遗憾没有抽中奖品！--------第6次抽奖----------扣分50，开抽正在抽奖，请稍等！很遗憾没有抽中奖品！--------第7次抽奖----------扣分50，开抽正在抽奖，请稍等！很遗憾没有抽中奖品！--------第8次抽奖----------扣分50，开抽正在抽奖，请稍等！很遗憾没有抽中奖品！--------第9次抽奖----------扣分50，开抽正在抽奖，请稍等！很遗憾没有抽中奖品！--------第10次抽奖----------扣分50，开抽正在抽奖，请稍等！很遗憾没有抽中奖品！--------第11次抽奖----------扣分50，开抽正在抽奖，请稍等！很遗憾没有抽中奖品！--------第12次抽奖----------扣分50，开抽正在抽奖，请稍等！很遗憾没有抽中奖品！--------第13次抽奖----------扣分50，开抽正在抽奖，请稍等！很遗憾没有抽中奖品！--------第14次抽奖----------扣分50，开抽正在抽奖，请稍等！很遗憾没有抽中奖品！--------第15次抽奖----------扣分50，开抽正在抽奖，请稍等！很遗憾没有抽中奖品！--------第16次抽奖----------扣分50，开抽正在抽奖，请稍等！抽中了--------------------------------奖品发送成功--------第17次抽奖----------扣分50，开抽正在抽奖，请稍等！很遗憾没有抽中奖品！--------第18次抽奖----------扣分50，开抽正在抽奖，请稍等！很遗憾没有抽中奖品！--------第19次抽奖----------扣分50，开抽正在抽奖，请稍等！抽中了--------------------------------奖品发送成功--------第20次抽奖----------扣分50，开抽正在抽奖，请稍等！抽中了--------------------------------很遗憾，奖品发送完了--------第21次抽奖----------奖品发送完了，请下次再参加奖品发送完了，请下次再参加--------第22次抽奖----------奖品发送完了，请下次再参加奖品发送完了，请下次再参加--------第23次抽奖----------奖品发送完了，请下次再参加奖品发送完了，请下次再参加--------第24次抽奖----------奖品发送完了，请下次再参加奖品发送完了，请下次再参加--------第25次抽奖----------奖品发送完了，请下次再参加奖品发送完了，请下次再参加--------第26次抽奖----------奖品发送完了，请下次再参加奖品发送完了，请下次再参加--------第27次抽奖----------奖品发送完了，请下次再参加奖品发送完了，请下次再参加--------第28次抽奖----------奖品发送完了，请下次再参加奖品发送完了，请下次再参加--------第29次抽奖----------奖品发送完了，请下次再参加奖品发送完了，请下次再参加--------第30次抽奖----------奖品发送完了，请下次再参加奖品发送完了，请下次再参加
5.经典使用
5.1 Thread.State
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6.状态机
概述
- 状态机是有限状态自动机的简称, 是现实事物运行规则抽象而成的一个数学模型, 通常体现为一个状态转换图。
四大概念
- State: 状态。一个状态机至少要包含两个状态。例如自动门，有 open 和 closed 两个状态。
- Event: 事件。执行某个操作的触发条件或者口令。对于自动门，“按下开门按钮”就是一个事件。
- Action: 动作。事件发生以后要执行的操作。例如事件是“按开门按钮”，动作是“开门”。编程的时候，一个 Action 一般就对应一个函数。
- Transition: 变换。也就是从一个状态变化为另一个状态。例如“开门过程”就是一个变换。
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