【行为型模式】《大话设计模式》——读后感 （10）无尽加班何时休？——状态模式

原文定义：

　　　状态模式：当一个对象的内在状态改变时允许改变其行为，这个对象看起来像是改变其类【DP】

UML结构图：

　　

背景：

　   看到此模式，酝酿了好久才决定对状态模式进行总结。光看原文定义，实在没有获取到什么有用的价值。

       第一眼看到状态模式，感觉这不就是一个简单工工厂模式吗？但是仔细看看其他人的博客，发现状态模式和简单工厂模式还是有一定的区别的，最明显的是Context类持有了State，这一点和简单工厂区别很大。但是我发现状态模式又和策略模式很像，或者说是太像了。同样有抽象接口，具体实现类，Context上下文类， 以及Context里面也含有一个State抽象，简直一摸一样啊。而且网上其他很多人的博客在解释状态模式的时候，用的分明就是策略模式的例子，真的很无解！

       思量再三，对《大话设计模式》中对状态模式进行反复的研究，并且上网找了很多的微博进行阅读和理解，最终才有一点收获，并且再次进行总结。

其实看了很多的微博以后，再次来理解定义的时候，我们还是能获取一点有用的信息的：

　　状态模式：当一个对象的内在状态改变时允许改变其行为，这个对象看起来像是改变其类【DP】

   1、"对象的内在状态"：其实这和我们在策略模式中理解的具体策略，在简单工厂中的具体算法是类似的，称呼不同而已。

   2、“当一个对象的内在状态改变时允许改变其行为”： 举例说A对象内部持有的B改变了，此时允许B改变A的具体行为操作，即状态控制行为。

   

适用性 

在下面的两种情况下均可使用State模式:

1) • 一个对象的行为取决于它的状态, 并且它必须在运行时刻根据状态改变它的行为。
2) • 代码中包含大量与对象状态有关的条件语句:一个操作中含有庞大的多分支的条件（if else(或switch case)语句，且这些分支依赖于该对象的状态。这个状态通常用一个或多个枚举常量表示。通常 , 有多个操作包含这一相同的条件结构。 State模式将每一个条件分支放入一个独立的类中。这使得你可以根据对象自身的情况将对象的状态作为一个对象，这一对象可以不依赖于其他对象而独立变化。

 

下面分享我在网上找到的一个关于投票的优秀案例，我对其进行改造，看起来更加的符合状态模式定义：

　考虑一个在线投票系统的应用，要实现控制同一个用户只能投一票，如果一个用户反复投票，而且投票次数超过5次，则判定为恶意刷票，要取消该用户投票的资格，当然同时也要取消他所投的票；如果一个用户的投票次数超过8次，将进入黑名单，禁止再登录和使用系统。

　　要使用状态模式实现，首先需要把投票过程的各种状态定义出来，根据以上描述大致分为四种状态：正常投票、反复投票、恶意刷票、进入黑名单。然后创建一个投票管理对象（相当于Context）。

投票的抽象接口：

package com.sjmx.state;

public interface VoteState {

    /**
     * 处理状态对应的行为
     * 
     * @param user
     *            投票人
     * @param voteItem
     *            投票项
     * @param voteManager
     *            投票上下文，用来在实现状态对应的功能处理的时候， 可以回调上下文的数据
     */
    public void vote(String user, String voteItem, VoteManager voteManager,int count);
}

具体状态类——正常投票：

package com.sjmx.state;

/*
 * 
 * 具体状态类——正常投票
 */

public class NormalVoteState implements VoteState {

    @Override
    public void vote(String user, String voteItem, VoteManager voteManager,int count) {
        // 正常投票，记录到投票记录中
        if(1 == count){
            voteManager.getMapVote().put(user, voteItem);
            System.out.println("恭喜投票成功,投票内容为：" + voteItem);
            
            voteManager.state = new RepeatVoteState();
        } 
    }
}

具体状态类——重复投票：

package com.sjmx.state;

/*
 * 
 * 　具体状态类——重复投票
 */

public class RepeatVoteState implements VoteState {

    @Override
    public void vote(String user, String voteItem, VoteManager voteManager,int count) {
        
        // 重复投票，暂时不做处理
        if(count > 1 && count < 5){
            System.out.println("请不要重复投票,投票内容为：" + voteItem);
        }else{
            voteManager.state = new SpiteVoteState();
            voteManager.voteByChange(user, voteItem, count);
        }
    }
}

恶意投票：

package com.sjmx.state;

public class SpiteVoteState implements VoteState {
    
    @Override
    public void vote(String user, String voteItem, VoteManager voteManager,int count) {
        
        // 恶意投票，取消用户的投票资格，并取消投票记录
        if(count >= 5 && count < 8)
        {
            System.out.println("count:" + count);
            String str = voteManager.getMapVote().get(user);
            if (str != null) {
                voteManager.getMapVote().remove(user);
            }
            System.out.println("你有恶意刷屏行为，取消投票资格！-----投票内容为：" + voteItem);
        }else{
            voteManager.state = new BlackVoteState();
            voteManager.voteByChange(user, voteItem, count);
        }
    }
}

记录黑名单中，禁止登录系统：

package com.sjmx.state;

public class BlackVoteState implements VoteState {

    @Override
    public void vote(String user, String voteItem, VoteManager voteManager,int count) {
        
        // 记录黑名单中，禁止登录系统
        System.out.println("进入黑名单，将禁止登录和使用本系统,投票内容为：" + voteItem);
    }

}

状态管理类：

package com.sjmx.state;

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

public class VoteManager {
    
    // 持有状体处理对象
    public VoteState state = null;
    
    // 记录用户投票的结果，Map<String,String>对应Map<用户名称，投票的选项>
    public Map<String, String> mapVote = new HashMap<String, String>();
    
    // 记录用户投票次数，Map<String,Integer>对应Map<用户名称，投票的次数>
    public Map<String, Integer> mapVoteCount = new HashMap<String, Integer>();
    
    public VoteManager(String user) {
        state =  new NormalVoteState();
    }
    
    /**
     * 获取用户投票结果的Map
     */
    public Map<String, String> getMapVote() {
        return mapVote;
    }

    /**
     * 投票
     * @param user  投票人
     * @param voteItem投票的选项
     */
    
    public void vote(String user, String voteItem) {
        
        // 1.为该用户增加投票次数
        // 从记录中取出该用户已有的投票次数
        Integer oldVoteCount = mapVoteCount.get(user);
        if (oldVoteCount == null) {
            oldVoteCount = 0;
        }
        oldVoteCount += 1;
        mapVoteCount.put(user, oldVoteCount);
        
        this.voteByChange(user, voteItem, oldVoteCount);
    }
    
    
    public void voteByChange(String user, String voteItem, int count){
        // 然后转调状态对象来进行相应的操作
        state.vote(user, voteItem, this,count);
    }
    
    
    
    
    
}

客户端：

package com.sjmx.state;

public class Client {

    public static void main(String[] args) {
        
        VoteManager vm = new VoteManager("jack");
        for(int i=1;i<11;i++){
            vm.vote("u1","A"+i);
        }
    }

}

运行结果：

恭喜投票成功,投票内容为：A1
请不要重复投票,投票内容为：A2
请不要重复投票,投票内容为：A3
请不要重复投票,投票内容为：A4
count:5
你有恶意刷屏行为，取消投票资格！-----投票内容为：A5
count:6
你有恶意刷屏行为，取消投票资格！-----投票内容为：A6
count:7
你有恶意刷屏行为，取消投票资格！-----投票内容为：A7
进入黑名单，将禁止登录和使用本系统,投票内容为：A8
进入黑名单，将禁止登录和使用本系统,投票内容为：A9
进入黑名单，将禁止登录和使用本系统,投票内容为：A10

案例2：模拟宾馆预定

package com.net.sjms.state;

public interface Destine {
    
    public void fixHotel(Hotel hotel, Manager manager);
    
}

package com.net.sjms.state;

public class Free implements Destine{

    @Override
    public void fixHotel(Hotel hotel, Manager manager)
    {
         if(State.free.toString().equals(hotel.getState()))
         {
             System.out.println("房间状态为：" + hotel.getState() + ", 预定成功");
             hotel.setState(State.full.toString());
         }else
         {
             manager.dest = new Full();
             manager.desHotel();
         }
    }
    
    
    
}

package com.net.sjms.state;

public class Full implements Destine {

    @Override
    public void fixHotel(Hotel hotel, Manager manager)
    {
        if(State.full.toString().equals(hotel.getState()))
        {
            System.out.println("对不起，房间已满，无法完成预定！");
        }else{
             manager.dest = new Free();
             manager.desHotel();
        }
    }

}

房间状态：

package com.net.sjms.state;

public enum State
{
     free,full
}

package com.net.sjms.state;

public class Hotel {
    
    private String name;
    
    public String state;
    
    public String getName()
    {
        return name;
    }

    public void setName(String name)
    {
        this.name = name;
    }
    
    public String getState()
    {
        return state;
    }

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

}

上下文类：

package com.net.sjms.state;
 
public class Manager {
    
    public Destine dest;
    
    public Hotel hotel;
    
    public Manager()
    {
        this.dest = new Free();
        this.hotel = new Hotel();
        this.hotel.setState(State.free.toString());
    }
    
    public void desHotel()
    {
        dest.fixHotel(hotel,this);
    }
}

客户端：

package com.net.sjms.state;

public class Client {
    
    public static void main(String[] args)
    {
        final Manager manager = new Manager();
        
        //启动另一个线程，模拟一段时间以后，房客会退房
        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run()
            {
                while(true)
                {
                    try {
                        Thread.sleep(500);
                        manager.hotel.setState(State.free.toString());
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            }
        }).start();
        
        for(int i=0; i <30; i++)
        {
            try {
                manager.desHotel();
                Thread.sleep(100);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
    
}

运行结果：

房间状态为：free, 预定成功
对不起，房间已满，无法完成预定！
对不起，房间已满，无法完成预定！
对不起，房间已满，无法完成预定！
对不起，房间已满，无法完成预定！
房间状态为：free, 预定成功
对不起，房间已满，无法完成预定！
对不起，房间已满，无法完成预定！
对不起，房间已满，无法完成预定！
对不起，房间已满，无法完成预定！
房间状态为：free, 预定成功
对不起，房间已满，无法完成预定！
对不起，房间已满，无法完成预定！
对不起，房间已满，无法完成预定！
对不起，房间已满，无法完成预定！
房间状态为：free, 预定成功
对不起，房间已满，无法完成预定！
对不起，房间已满，无法完成预定！
对不起，房间已满，无法完成预定！
对不起，房间已满，无法完成预定！
房间状态为：free, 预定成功
对不起，房间已满，无法完成预定！
对不起，房间已满，无法完成预定！
对不起，房间已满，无法完成预定！
对不起，房间已满，无法完成预定！
房间状态为：free, 预定成功
对不起，房间已满，无法完成预定！
对不起，房间已满，无法完成预定！
对不起，房间已满，无法完成预定！
对不起，房间已满，无法完成预定！