概述
- 意图：允许对象在内部状态发生改变时改变它的行为，对象看起来好像修改了它的类。
- 主要解决：对象的行为依赖于它的状态（属性），并且可以根据它的状态改变而改变它的相关行为。
- 何时使用：代码中包含大量与对象状态有关的条件语句。
- 如何解决：将各种具体的状态类抽象出来。
- 优点
- 封装了转换规则
- 枚举可能的状态，在枚举状态之前需要确定状态种类。
- 将所有与某个状态有关的行为放到一个类中，并且可以方便地增加新的状态，只需要改变对象状态即可改变对象的行为。
- 允许状态转换逻辑与状态对象合成一体，而不是某一个巨大的条件语句块。
- 可以让多个环境对象共享一个状态对象，从而减少系统中对象的个数。
- 缺点
- 状态模式的使用必然会增加系统类和对象的个数。
- 状态模式的结构与实现都较为复杂，如果使用不当将导致程序结构和代码的混乱。
- 状态模式对”开闭原则”的支持并不太好，对于可以切换状态的状态模式，增加新的状态类需要修改那些负责状态转换的源代码，否则无法切换到新增状态，而且修改某个状态类的行为也需修改对应类的源代码。
- 使用场景
- 行为随状态改变而改变的场景。
- 条件、分支语句的代替者。
- 注意事项
- 在行为受状态约束的时候使用状态模式，而且状态不超过 5 个。
UML
实现
package main
import (
"fmt"
)
// Machine 机器
type Machine struct {
count int
state State
noCandy State
hasCandy State
paid State
}
// 将对机器的请求，转发到状态的相应方法上
func (m *Machine) AddCandy(count int) {
m.state.AddCandy(count)
}
func (m *Machine) PayMoney() {
m.state.PayMoney()
}
func (m *Machine) OutCandy() {
m.state.OutCandy()
}
// 初始化机器状态
func NewMachine() *Machine {
m := &Machine{}
m.noCandy = &NoCandy{machine: m}
m.hasCandy = &HasCandy{machine: m}
m.paid = &Paid{machine: m}
m.count = 0
m.state = m.noCandy
return m
}
// State 状态接口
type State interface {
AddCandy(count int) //服务员添加糖果
PayMoney() //用户付钱
OutCandy() //用户选择出货
}
// NoCandy 状态
type NoCandy struct {
machine *Machine
}
func (n *NoCandy) AddCandy(count int) {
n.machine.count += count
n.machine.state = n.machine.hasCandy
fmt.Println("add candy num:", count, "total remained:", n.machine.count)
}
func (n *NoCandy) PayMoney() {
fmt.Println("there is no candy!")
}
func (n *NoCandy) OutCandy() {
fmt.Println("there is no candy!")
}
// HasCandy 状态
type HasCandy struct {
machine *Machine
}
func (n *HasCandy) AddCandy(count int) {
n.machine.count += count
fmt.Println("add candy num:", count, "total remained:", n.machine.count)
}
func (n *HasCandy) PayMoney() {
n.machine.state = n.machine.paid
fmt.Println("you has paid,please select candy.")
}
func (n *HasCandy) OutCandy() {
fmt.Println("you need pay money first.")
}
// Paid 状态
type Paid struct {
machine *Machine
}
func (n *Paid) AddCandy(count int) {
n.machine.count += count
fmt.Println("add candy num:", count, "total remained:", n.machine.count)
}
func (n *Paid) PayMoney() {
fmt.Println("you has paid,don't pay again,please select candy.")
}
func (n *Paid) OutCandy() { //注意对状态的维护,这是重点
n.machine.count--
if n.machine.count > 0 {
n.machine.state = n.machine.hasCandy
} else {
n.machine.state = n.machine.noCandy
}
fmt.Println("out a candy,total remained:", n.machine.count)
}
func main() {
m := NewMachine()
m.AddCandy(2)
//付钱，出糖果
m.PayMoney()
m.OutCandy()
//付钱，出糖果
m.PayMoney()
m.OutCandy()
//无货:付钱，出糖果
m.PayMoney()
m.OutCandy()
//添加糖果
m.AddCandy(2)
//付钱，付钱
m.PayMoney()
m.PayMoney()
//出糖果，出糖果
m.OutCandy()
m.OutCandy()
}
UML 代码
@startuml
class Machine {
-int count
-State state
-State noCandy
-State hasCandy
-State paid
+AddCandy(int count)
+PayMoney()
+OutCandy()
}
State o.. Machine
rectangle 状态{
interface State{
+AddCandy(int count)
+PayMoney()
+OutCandy()
}
class NoCandy{
-Machine machine
+AddCandy(int count)
+PayMoney()
+OutCandy()
}
class HasCandy{
-Machine machine
+AddCandy(int count)
+PayMoney()
+OutCandy()
}
class Paid{
-Machine machine
+AddCandy(int count)
+PayMoney()
+OutCandy()
}
State <|.. NoCandy
State <|.. HasCandy
State <|.. Paid
}
@enduml