《Head First 设计模式》学习笔记——状态模式

在软件开发过程中，应用程序可能会根据不同的情况作出不同的处理。最直接的解决方案是将这些所有可能发生的情况全都考虑到。然后使用if... ellse语句来做状态判断来进行不同情况的处理。但是对复杂状态的判断就显得“力不从心了”。随着增加新的状态或者修改一个状体（if else(或switch case)语句的增多或者修改）可能会引起很大的修改，而程序的可读性，扩展性也会变得很弱。维护也会很麻烦。那么我就考虑只修改自身状态的模式。————题记
设计模式状态模式：允许对象在内部状态改变时改变他的行为，对象看起来好像修改了它的类。这个模式将状态封装称为独立的类，并将动作委托到代表当前状态的对象，我们知道行为会随着内部状态而改变。
设计原则封装变化多用组合，少用继承针对接口编程，不针对实现编程为交互对象之间松耦合设计而努力类应该对扩展开发，对修改关闭依赖抽象，不依赖具体类只和朋友交谈别找我，我会找你类应该只有一个改变的理由
要点状态模式允许一个对象基于内部状态而拥有不同的行为。和程序状态机不同，状态模式用类代表状态。策略模式通常会用行为或算法来配置context类，状态模式允许context随着状态改变而改变行为，状态转变可以由state类或context类控制。使用状态模式会导致设计模式中类的数目大量增加。状态类可以被多个context共享。
模型匹配状态模型          封装基于状态的行为，并将行为委托到当前状态策略模型          将可以互换的行为封装起来，然后使用委托的方法，决定使用哪一个行为。模板方法模型    由子类决定实现算法的某些步骤
何时使用?State模式在实际使用中比较多,适合"状态的切换".因为我们经常会使用If elseif else 进行状态切换, 如果针对状态的这样判断切换反复出现,我们就要联想到是否可以采取State模式了.不只是根据状态,也有根据属性.如果某个对象的属性不同,对象的行为就不一样,这点在数据库系统中出现频率比较高,我们经常会在一个数据表的尾部,加上property属性含义的字段,用以标识记录中一些特殊性质的记录,这种属性的改变(切换)又是随时可能发生的,就有可能要使用State.
状态模式：

//状态接口
public interface State {

public void insertQuarter();
public void ejectQuarter();
public void turnCrank();
public void dispense();
}


//实现状态接口
public class NoQuarterState implements State {
    GumballMachine gumballMachine;

//通过构造器，得到糖果机的引用
    public NoQuarterState(GumballMachine gumballMachine) {
        this.gumballMachine = gumballMachine;
    }

public void insertQuarter() {
System.out.println("You inserted a quarter");
gumballMachine.setState(gumballMachine.getHasQuarterState());
}

public void ejectQuarter() {
System.out.println("You haven't inserted a quarter");
}

public void turnCrank() {
System.out.println("You turned, but there's no quarter");
 }

public void dispense() {
System.out.println("You need to pay first");
} 

public String toString() {
return "waiting for quarter";
}
}


public class HasQuarterState implements State {
//添加一个随机数产生器
Random randomWinner = new Random(System.currentTimeMillis());
GumballMachine gumballMachine;

public HasQuarterState(GumballMachine gumballMachine) {
this.gumballMachine = gumballMachine;
}

public void insertQuarter() {
System.out.println("You can't insert another quarter");
}

public void ejectQuarter() {
System.out.println("Quarter returned");
gumballMachine.setState(gumballMachine.getNoQuarterState());
}

public void turnCrank() {
System.out.println("You turned...");

//决定这名顾客是否赢了
int winner = randomWinner.nextInt(10);
if ((winner == 0) && (gumballMachine.getCount() > 1)) {
gumballMachine.setState(gumballMachine.getWinnerState());
} else {
gumballMachine.setState(gumballMachine.getSoldState());
}
}

    public void dispense() {
        System.out.println("No gumball dispensed");
    }

public String toString() {
return "waiting for turn of crank";
}
}


//实现糖果机
public class GumballMachine {
//所有的状态都在这里
State soldOutState;
State noQuarterState;
State hasQuarterState;
State soldState;
State winnerState;

State state = soldOutState;
int count = 0;

public GumballMachine(int numberGumballs) {
//每种状态创建一个状态实例
soldOutState = new SoldOutState(this);
noQuarterState = new NoQuarterState(this);
hasQuarterState = new HasQuarterState(this);
soldState = new SoldState(this);
winnerState = new WinnerState(this);

this.count = numberGumballs;
 if (numberGumballs > 0) {
state = noQuarterState;
} 
}

public void insertQuarter() {
state.insertQuarter();
}

public void ejectQuarter() {
state.ejectQuarter();
}

public void turnCrank() {
state.turnCrank();
state.dispense();
}

void setState(State state) {
this.state = state;
}

void releaseBall() {
System.out.println("A gumball comes rolling out the slot...");
if (count != 0) {
count = count - 1;
}
}

int getCount() {
return count;
}

void refill(int count) {
this.count = count;
state = noQuarterState;
}

    public State getState() {
        return state;
    }

    public State getSoldOutState() {
        return soldOutState;
    }

    public State getNoQuarterState() {
        return noQuarterState;
    }

    public State getHasQuarterState() {
        return hasQuarterState;
    }

    public State getSoldState() {
        return soldState;
    }

    public State getWinnerState() {
        return winnerState;
    }

public String toString() {
StringBuffer result = new StringBuffer();
result.append("\nMighty Gumball, Inc.");
result.append("\nJava-enabled Standing Gumball Model #2004");
result.append("\nInventory: " + count + " gumball");
if (count != 1) {
result.append("s");
}
result.append("\n");
result.append("Machine is " + state + "\n");
return result.toString();
}
}


package net.dp.state.gumballstatewinner;

public class GumballMachineTestDrive {

public static void main(String[] args) {
GumballMachine gumballMachine = 
new GumballMachine(10);

System.out.println(gumballMachine);

gumballMachine.insertQuarter();
gumballMachine.turnCrank();
gumballMachine.insertQuarter();
gumballMachine.turnCrank();

//再在转动执行多次
}
}