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Go設(shè)計模式之狀態(tài)模式講解和代碼示例

更新時間：2023年08月11日 08:27:09 作者：demo007x

狀態(tài)是一種行為設(shè)計模式,?讓你能在一個對象的內(nèi)部狀態(tài)變化時改變其行為,該模式將與狀態(tài)相關(guān)的行為抽取到獨(dú)立的狀態(tài)類中,?讓原對象將工作委派給這些類的實(shí)例,?而不是自行進(jìn)行處理,本文將通過代碼示例給大家簡單的介紹一下Go狀態(tài)模式

Go 狀態(tài)模式講解和代碼示例

概念示例

讓我們在一臺自動售貨機(jī)上使用狀態(tài)設(shè)計模式。為簡單起見，讓我們假設(shè)自動售貨機(jī)僅會銷售一種類型的商品。同時，依然為了簡單起見，我們假設(shè)自動售貨機(jī)可處于 4 種不同的狀態(tài)中：

有商品（hasItem）
無商品（noItem）
商品已請求（itemRequested）
收到紙幣（hasMoney）

同時，自動售貨機(jī)也會有不同的操作。再一次的，為了簡單起見，我們假設(shè)其只會執(zhí)行 4 種操作：

選擇商品
添加商品
插入紙幣
提供商品

當(dāng)對象可以處于許多不同的狀態(tài)中時應(yīng)使用狀態(tài)設(shè)計模式，同時根據(jù)傳入請求的不同，對象需要變更其當(dāng)前狀態(tài)。

在我們的例子中，自動售貨機(jī)可以有多種不同的狀態(tài)，同時會在這些狀態(tài)之間持續(xù)不斷地互相轉(zhuǎn)換。我們假設(shè)自動售貨機(jī)處于 商品已請求狀態(tài)中。在 “插入紙幣” 的操作發(fā)生后，機(jī)器將自動轉(zhuǎn)換至 收到紙幣狀態(tài)。

根據(jù)其當(dāng)前狀態(tài)，機(jī)器可就相同請求采取不同的行為。例如，如果用戶想要購買一件商品，機(jī)器將在 有商品狀態(tài)時繼續(xù)操作，而在 無商品狀態(tài)時拒絕操作。

自動售貨機(jī)的代碼不會被這一邏輯污染；所有依賴于狀態(tài)的代碼都存在于各自的狀態(tài)實(shí)現(xiàn)中。

vendingMachine.go: 背景

package main
import "fmt"
type VendingMachine struct {
	hasItem       State
	itemRequested State
	hasMoney      State
	noItem        State
	currentState State // 當(dāng)前狀態(tài)
	itemCount    int
	itemPrice    int
}
func newVendingMachine(itemCount, itemPrice int) *VendingMachine {
	v := &VendingMachine{
		itemCount: itemCount,
		itemPrice: itemPrice,
	}
	hasItemState := &HasItemState{vendingMachine: v}
	itemRequestState := &ItemRequestedState{vendingMachine: v}
	hasMoneyState := &HasMoneyState{vendingMachine: v}
	noItemState := &NoItemState{vendingMachine: v}
	v.setState(hasItemState)
	v.hasItem = hasItemState
	v.itemRequested = itemRequestState
	v.hasMoney = hasMoneyState
	v.noItem = noItemState
	return v
}
func (v *VendingMachine) requestItem() error {
	return v.currentState.requestItem()
}
func (v *VendingMachine) addItem(count int) error {
	return v.currentState.addItem(count)
}
func (v *VendingMachine) insertMoney(money int) error {
	return v.currentState.insertMoney(money)
}
func (v *VendingMachine) dispenseItem() error {
	return v.currentState.dispenseItem()
}
func (v *VendingMachine) setState(s State) {
	v.currentState = s
}
func (v *VendingMachine) incrementItemCount(count int) {
	fmt.Printf("Adding %d items \n", count)
	v.itemCount = count + v.itemCount
}

state.go: 狀態(tài)接口

package main
type State interface {
	addItem(int) error
	requestItem() error
	insertMoney(money int) error
	dispenseItem() error
}

noItemState.go: 具體狀態(tài)

package main
import "fmt"
// 無貨狀態(tài)
type NoItemState struct {
	vendingMachine *VendingMachine
}
func (i *NoItemState) requestItem() error {
	return fmt.Errorf("Item out of stock")
}
func (i *NoItemState) addItem(count int) error {
	i.vendingMachine.incrementItemCount(count)
	i.vendingMachine.setState(i.vendingMachine.hasItem)
	return nil
}
func (i *NoItemState) insertMoney(money int) error {
	return fmt.Errorf("Item out of stock")
}
func (i *NoItemState) dispenseItem() error {
	return fmt.Errorf("Item out of stock")
}

hasItemState.go: 具體狀態(tài)

package main
import "fmt"
type HasItemState struct {
	vendingMachine *VendingMachine
}
func (i *HasItemState) requestItem() error {
	if i.vendingMachine.itemCount == 0 {
		i.vendingMachine.setState(i.vendingMachine.noItem)
		return fmt.Errorf("No item present")
	}
	fmt.Printf("Item requested \n")
	i.vendingMachine.setState(i.vendingMachine.itemRequested)
	return nil
}
func (i *HasItemState) addItem(count int) error {
	fmt.Printf("%d item added", count)
	i.vendingMachine.incrementItemCount(count)
	return nil
}
func (i *HasItemState) insertMoney(money int) error {
	return fmt.Errorf("please select item first")
}
func (i *HasItemState) dispenseItem() error {
	return fmt.Errorf("Please select item first")
}

itemRequestedState.go: 具體狀態(tài)

package main
import "fmt"
type ItemRequestedState struct {
	vendingMachine *VendingMachine
}
func (i *ItemRequestedState) requestItem() error {
	return fmt.Errorf("Item already requested")
}
func (i *ItemRequestedState) addItem(count int) error {
	return fmt.Errorf("Item Dispense in progress")
}
func (i *ItemRequestedState) insertMoney(money int) error {
	if money < i.vendingMachine.itemPrice {
		return fmt.Errorf("Inserted money is less. Please insert %d", i.vendingMachine.itemPrice)
	}
	fmt.Println("Money entered is ok")
	i.vendingMachine.setState(i.vendingMachine.hasMoney)
	return nil
}
func (i *ItemRequestedState) dispenseItem() error {
	return fmt.Errorf("Please insert money first")
}

hasMoneyState.go: 具體狀態(tài)

package main
import "fmt"
type HasMoneyState struct {
	vendingMachine *VendingMachine
}
func (i *HasMoneyState) requestItem() error {
	return fmt.Errorf("Item dispense in progress")
}
func (i *HasMoneyState) addItem(count int) error {
	return fmt.Errorf("Item dispense in progress")
}
func (i *HasMoneyState) insertMoney(money int) error {
	return fmt.Errorf("item out of stock")
}
func (i *HasMoneyState) dispenseItem() error {
	fmt.Println("Dispensing Item")
	i.vendingMachine.itemCount = i.vendingMachine.itemCount - 1
	if i.vendingMachine.itemCount == 0 {
		i.vendingMachine.setState(i.vendingMachine.noItem)
	} else {
		i.vendingMachine.setState(i.vendingMachine.hasItem)
	}
	return nil
}

main.go: 客戶端代碼

package main
import (
	"fmt"
	"log"
)
func main() {
	vendingMachine := newVendingMachine(1, 10)
	// 獲取一個商品
	if err := vendingMachine.requestItem(); err != nil {
		log.Fatalf(err.Error())
	}
	if err := vendingMachine.insertMoney(10); err != nil {
		log.Fatal(err.Error())
	}
	if err := vendingMachine.dispenseItem(); err != nil {
		log.Fatal(err.Error())
	}
	fmt.Println("================")
	if err := vendingMachine.addItem(2); err != nil {
		log.Fatal(err.Error())
	}
	fmt.Println()
	if err := vendingMachine.requestItem(); err != nil {
		log.Fatal(err.Error())
	}
	if err := vendingMachine.insertMoney(10); err != nil {
		log.Fatal(err.Error())
	}
	if err := vendingMachine.dispenseItem(); err != nil {
		log.Fatal(err.Error())
	}
}