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状态模式入门

状态模式将状态封装成为独立的类, 并将动作传递给当前的状态对象. 通过这种方式允许对象在内部状态改变时同时改变其行为, 即调用相同的对象方法, 但是对象会根据内部状态不同执行不同的行为.

状态模式的优点:

  • 结构清晰, 避免了过多的if或switch判断语句, 降低了代码复杂度, 提高了系统可维护性
  • 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
  • 封装了状态转换规则

状态模式的缺点:

  • 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

UML类图

代码示例

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/*
一个简单的订单系统包含以下(动作)状态:
 (买家下单->)待付款
 (买家付款->)待发货
 (卖家发货->)待确认收货
 (买家确认收货->) 已完成
 (买家删除订单记录->) 订单不存在
*/


/// 订单状态接口, 接口内的方法代表可能发生的动作
protocol OrderState {

/// 下单
func placeOrder()

/// 付款
func payOrder()

/// 发货
func deliver()

/// 确认收货
func confirmReceipt()

/// 删除订单
func deleteOrder()
}


/// 订单上下文, 管理订单状态
class OrderContext {
lazy var noOrderState: OrderState = NoOrder(orderContext: self)
lazy var waitingForPaymentState: OrderState = WaitingForPayment(orderContext: self)
lazy var waitingForDeliverState: OrderState = WaitingForDeliver(orderContext: self)
lazy var waitingForConfirmState: OrderState = WaitingForConfirm(orderContext:self)
lazy var orderCompletedState: OrderState = OrderCompleted(orderContext: self)

/// 初始状态, 无订单
lazy var currentState: OrderState = noOrderState

/// 订单操作
func placeOrder() {
currentState.placeOrder()
}

func payOrder() {
currentState.payOrder()
}

func deliver() {
currentState.deliver()
}

func confirmReceipt() {
currentState.confirmReceipt()
}
func deleteOrder() {
currentState.deleteOrder()
}

}

/// 初始状态, 订单不存在
class NoOrder: OrderState {
var orderContext: OrderContext
init(orderContext: OrderContext) {
self.orderContext = orderContext
}

func placeOrder() {
print("用户下单, 生成订单")
print("订单状态: 等待付款")
orderContext.currentState = orderContext.waitingForPaymentState
}

func payOrder() {
print("订单不存在, 不能支付")
}

func deliver() {
print("订单不存在, 不能发货")
}

func confirmReceipt() {
print("订单不存在, 不能确认收货")
}

func deleteOrder() {
print("订单不存在, 不能删除")
}
}

/// 等待付款状态
class WaitingForPayment: OrderState {

var orderContext: OrderContext
init(orderContext: OrderContext) {
self.orderContext = orderContext
}

func placeOrder() {
print("订单已存在, 不能重复下单")
}

func payOrder() {
print("订单已支付")
print("订单状态: 等待发货")
orderContext.currentState = orderContext.waitingForDeliverState
}

func deliver() {
print("订单尚未支付, 不能发货")
}

func confirmReceipt() {
print("订单尚未支付, 不能确认收货")
}
func deleteOrder() {
print("交易未完成, 无法删除")
}
}

/// 等待发货状态
class WaitingForDeliver: OrderState {
var orderContext: OrderContext
init(orderContext: OrderContext) {
self.orderContext = orderContext
}

func placeOrder() {
print("订单已存在, 不能重复下单")
}

func payOrder() {
print("订单已支付, 不能重复支付")
}

func deliver() {
print("订单已发货")
print("订单状态: 等待确认收货")
orderContext.currentState = orderContext.waitingForConfirmState
}

func confirmReceipt() {
print("订单尚未发货, 不能确认收货")
}

func deleteOrder() {
print("交易未完成, 无法删除")
}
}

/// 等待确认收货
class WaitingForConfirm: OrderState {
var orderContext: OrderContext
init(orderContext: OrderContext) {
self.orderContext = orderContext
}

func placeOrder() {
print("订单已存在, 不能重复下单")
}

func payOrder() {
print("订单已支付, 不能重复支付")
}

func deliver() {
print("订单已发货, 不能再次发货")
}

func confirmReceipt() {
print("订单已确认收货, 交易完成")
orderContext.currentState = orderContext.orderCompletedState
}

func deleteOrder() {
print("交易未完成, 无法删除")
}
}

/// 订单已完成
class OrderCompleted: OrderState {
var orderContext: OrderContext
init(orderContext: OrderContext) {
self.orderContext = orderContext
}

func placeOrder() {
print("订单已完成, 不能重复下单")
}

func payOrder() {
print("订单已完成, 不能重复支付")
}

func deliver() {
print("订单已完成, 不能再次发货")
}

func confirmReceipt() {
print("订单已完成, 不能再次确认收货")
}

func deleteOrder() {
print("交易完成, 删除订单")
orderContext.currentState = orderContext.noOrderState
}
}

客户端调用:

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orderContext.placeOrder()

orderContext.payOrder()

orderContext.deliver()

orderContext.confirmReceipt()

orderContext.deleteOrder()

扩展阅读