Go设计模式之状态模式讲解和代码示例

Go 状态模式讲解和代码示例概念示例让我们在一台自动售货机上使用状态设计模式。为简单起见，让我们假设自动售货机仅会销售一种类型的商品。同时，依然为了

Go 状态模式讲解和代码示例

概念示例

让我们在一台自动售货机上使用状态设计模式。为简单起见，让我们假设自动售货机仅会销售一种类型的商品。同时，依然为了简单起见，我们假设自动售货机可处于 4 种不同的状态中：

有商品（hasItem）
无商品（noItem）
商品已请求（itemRequested）
收到纸币（hasMoney）

同时，自动售货机也会有不同的操作。再一次的，为了简单起见，我们假设其只会执行 4 种操作：

选择商品
添加商品
插入纸币
提供商品

当对象可以处于许多不同的状态中时应使用状态设计模式，同时根据传入请求的不同，对象需要变更其当前状态。

在我们的例子中，自动售货机可以有多种不同的状态，同时会在这些状态之间持续不断地互相转换。我们假设自动售货机处于 商品已请求状态中。在 “插入纸币” 的操作发生后，机器将自动转换至 收到纸币状态。

根据其当前状态，机器可就相同请求采取不同的行为。例如，如果用户想要购买一件商品，机器将在 有商品状态时继续操作，而在 无商品状态时拒绝操作。

自动售货机的代码不会被这一逻辑污染；所有依赖于状态的代码都存在于各自的状态实现中。

vendingMachine.go: 背景

package main
import "fmt"
type VendingMachine struct {
	hasItem       State
	itemRequested State
	hasMoney      State
	noItem        State
	currentState State // 当前状态
	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: 状态接口

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

noItemState.go: 具体状态

package main
import "fmt"
// 无货状态
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: 具体状态

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: 具体状态

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: 具体状态

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: 客户端代码

package main
import (
	"fmt"
	"log"
)
func main() {
	vendingMachine := newVendingMachine(1, 10)
	// 获取一个商品
	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())
	}
}