1 抽奖需求

现在有一个抽奖的需求，每参加一次这个活动要扣除50积分，中奖概率是50%，奖品数量固定，发完就不能抽奖了。抽奖活动有四个状态：可以抽奖、不能抽奖、发放奖品、奖品领完；活动状态之间的转换关系如下图。

抽奖需求

2 状态模式的介绍

状态模式（State Pattern）主要用来解决对象在多种状态之间转换时，需要对外输出不同的行为的问题。状态和行为是一一对应的，状态之间可以转换。当一个对象内在状态改变时，允许改变其行为，这个对象看起来像是变成了另一个类。
角色分析：
1）Context：上下文环境类，用于维护State实例，这个实例定义当前状态
2）State：抽象的状态角色，定义一个接口，封装与Context的特定接口相关的行为
3）ConcreteState：具体的状态角色实现类，每一个子类实现一个与Context中的一个状态相关的行为

状态模式类图

3 代码实现

首先定义抽象的状态角色State：

public abstract class State {
    // 扣除积分
    public abstract void deductMoney();
    // 是否中奖
    public abstract boolean raffle();
    // 发放奖品
    public abstract void dispensePrize();
}

抽奖需求的状态有4种，分别对应State的四个实现类：

// 不能抽奖状态
public class NoRaffleState extends State {
    // 初始化时传入活动的引用，扣除积分后改变其状态
    private RaffleActivity activity;

    public NoRaffleState(RaffleActivity activity) {
        this.activity = activity;
    }

    @Override
    public void deductMoney() {
        System.out.println("扣除50积分成功，您可以抽奖了");
        activity.setState(activity.getCanRaffleState());
    }

    @Override
    public boolean raffle() {
        System.out.println("扣除积分才能抽奖");
        return false;
    }

    @Override
    public void dispensePrize() {
        System.out.println("不能发放奖品");
    }
}

// 可以抽奖状态
public class CanRaffleState extends State {
    private RaffleActivity activity;

    public CanRaffleState(RaffleActivity activity) {
        this.activity = activity;
    }

    @Override
    public void deductMoney() {
        System.out.println("已经扣除过积分了");
    }

    @Override
    public boolean raffle() {
        System.out.println("正在抽奖，请稍等");
        Random random = new Random();
        int num = random.nextInt(10);
        if (num >= 5) {
            // 抽中奖品，改变活动状态为发放奖品
            activity.setState(activity.getDispenseState());
            return true;
        } else {
            System.out.println("很遗憾，您没有中奖");
            // 改变状态为不能抽奖状态
            activity.setState(activity.getNoRaffleState());
            return false;
        }
    }

    @Override
    public void dispensePrize() {
        System.out.println("没有中奖，不能发放奖品");
    }
}

// 发放奖品状态
public class DispenseState extends State {
    private RaffleActivity activity;

    public DispenseState(RaffleActivity activity) {
        this.activity = activity;
    }

    @Override
    public void deductMoney() {
        System.out.println("不能扣除积分");
    }

    @Override
    public boolean raffle() {
        System.out.println("不能抽奖");
        return false;
    }

    @Override
    public void dispensePrize() {
        if (activity.getCount() > 0) {
            System.out.println("正在发放奖品");
            // 改变状态为不能抽奖
            activity.setState(activity.getNoRaffleState());
        } else {
            System.out.println("很遗憾，奖品已经发放完");
            // 改变状态为奖品发放完
            activity.setState(activity.getDispenseOutState());
        }
    }
}

// 奖品领完状态
public class DispenseOutState extends State {
    private RaffleActivity activity;

    public DispenseOutState(RaffleActivity activity) {
        this.activity = activity;
    }

    @Override
    public void deductMoney() {
        System.out.println("奖品已领取完，欢迎下次参加");
    }

    @Override
    public boolean raffle() {
        System.out.println("奖品已领取完，欢迎下次参加");
        return false;
    }

    @Override
    public void dispensePrize() {
        System.out.println("奖品已领取完，欢迎下次参加");
    }
}

上下文环境类RaffleActivity：

public class RaffleActivity {
    private State state = null; // 当前状态
    int count = 0; // 奖品数量

    private State noRaffleState = new NoRaffleState(this);
    private State canRaffleState = new CanRaffleState(this);
    private State dispenseState = new DispenseState(this);
    private State dispenseOutState = new DispenseOutState(this);

    public RaffleActivity(int count) {
        this.state = getNoRaffleState();
        this.count = count;
    }

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

    public void raffle() {
        // 如果抽中奖品，则领奖
        if (state.raffle()) {
            state.dispensePrize();
        }
    }

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

    public State getState() {
        return state;
    }

    public int getCount() {
        return count--;
    }

    public State getCanRaffleState() {
        return canRaffleState;
    }

    public State getDispenseState() {
        return dispenseState;
    }

    public State getDispenseOutState() {
        return dispenseOutState;
    }

    public State getNoRaffleState() {
        return noRaffleState;
    }
}

Client端调用抽奖：

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建活动对象，奖品池中有一份奖品
        RaffleActivity activity = new RaffleActivity(1);

        // 连续抽5次
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            System.out.println("==========第" + (i + 1) + "次抽奖==========");
            // 先扣除积分
            activity.deductMoney();
            // 然后抽奖
            activity.raffle();
        }
    }
}

输出结果：

==========第1次抽奖==========
扣除50积分成功，您可以抽奖了
正在抽奖，请稍等
正在发放奖品
==========第2次抽奖==========
扣除50积分成功，您可以抽奖了
正在抽奖，请稍等
很遗憾，奖品已经发放完
==========第3次抽奖==========
奖品已领取完，欢迎下次参加
奖品已领取完，欢迎下次参加
==========第4次抽奖==========
奖品已领取完，欢迎下次参加
奖品已领取完，欢迎下次参加
==========第5次抽奖==========
奖品已领取完，欢迎下次参加
奖品已领取完，欢迎下次参加

抽奖需求的类图

4 状态模式的特点

1）状态模式将每个状态封装到对应的一个类中，代码可读性较强。
2）状态模式将容易产生问题的if-else语句删除了，而如果把每个状态的行为都放到一个类中，每次调用方法都需要判断当期是什么状态，不但会产生很多if-else语句，还容易出错。
3）状态模式容易增加和删除状态，符合开闭原则。
4）因为每个状态都要对应一个类，所以状态模式会产生较多的类，当状态过多时会加大维护难度。
5）当一个事件或对象有很多种状态，并且状态与状态之间会互相转换，对不同的状态要求有不同的行为时，可以考虑使用状态模式。