Python设计模式中的状态模式是什么

这篇文章将为大家详细讲解有关Python设计模式中的状态模式是什么，小编觉得挺实用的，因此分享给大家做个参考，希望大家阅读完这篇文章后可以有所收获。

状态模式

状态模式，当对象的内部状态发生了改变的时候，允许对象执行不同的流程。

优点：

• 封装了状态转换规则。

• 枚举了可能的状态，在枚举状态之前需要确定状态的种类。

• 将所有与某个状态有关的行为放到一个类中，并且可以方便地增加新的状态，只需要改变对象状态即可改变对象的行为。

• 允许状态转换逻辑与状态对象合成一体，而不是某一个巨大的条件语句块。

• 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。

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。

• 状态模式对 "开闭原则" 并不太好，对于可以切换状态的状态模式，增加新的状态类需要修改那些负责状态转换的源代码，否则无法切换到新增状态，而且修改某个状态类的行为也需修改对应类的源代码。

应用场景

• 行为随状态改变而改变的场景。

• 条件、分支语句的代替者。

代码示例

这是一个状态图，具有 "有 25 分钱"、"没有 25 分钱"、"售出糖果"、"糖果售罄" 这 4 个状态。同时也对应 4 个动作："投入 25 分钱"，"退回 25 分钱"，"转动曲柄" 和 "发放糖果"。

class State:    # 定义state基类    def insert_quarter(self):        pass    def eject_quarter(self):        pass    def turn_crank(self):        pass    def dispense(self):        passclass SoldOutState(State):    # 继承State 类    def __init__(self, gumball_machine):        self.gumball_machine = gumball_machine    def __str__(self):        return "sold_out"    def insert_quarter(self):        print("You can't insert a quarter, the machine is sold out")    def eject_quarter(self):        print("You can't eject, you haven't inserted a quarter yet")    def turn_crank(self):        print("You turned, but ther are no gumballs")    def dispense(self):        print("No gumball dispensed")class SoldState(State):    # 继承State 类    def __init__(self, gumball_machine):        self.gumball_machine = gumball_machine    def __str__(self):        return "sold"    def insert_quarter(self):        print("Please wait, we're already giving you a gumball")    def eject_quarter(self):        print("Sorry, you already turned the crank")    def turn_crank(self):        print("Turning twice doesn't get you another gumball")    def dispense(self):        self.gumball_machine.release_ball()        if gumball_machine.count > 0:            self.gumball_machine.state = self.gumball_machine.no_quarter_state        else:            print("Oops, out of gumballs!")            self.gumball_machine.state = self.gumball_machine.soldout_stateclass NoQuarterState(State):    # 继承State 类    def __init__(self, gumball_machine):        self.gumball_machine = gumball_machine    def __str__(self):        return "no_quarter"    def insert_quarter(self):        # 投币 并且改变状态        print("You inserted a quarter")        self.gumball_machine.state = self.gumball_machine.has_quarter_state    def eject_quarter(self):        print("You haven't insert a quarter")    def turn_crank(self):        print("You turned, but there's no quarter")    def dispense(self):        print("You need to pay first")class HasQuarterState(State):    # 继承State 类    def __init__(self, gumball_machine):        self.gumball_machine = gumball_machine    def __str__(self):        return "has_quarter"    def insert_quarter(self):        print("You can't insert another quarter")    def eject_quarter(self):        print("Quarter returned")        self.gumball_machine.state = self.gumball_machine.no_quarter_state    def turn_crank(self):        print("You turned...")        self.gumball_machine.state = self.gumball_machine.sold_state    def dispense(self):        print("No gumball dispensed")class GumballMachine:    def __init__(self, count=0):        self.count = count        # 找出所有状态，并创建实例变量来持有当前状态，然后定义状态的值        self.soldout_state = SoldOutState(self)        self.no_quarter_state = NoQuarterState(self)        self.has_quarter_state = HasQuarterState(self)        self.sold_state = SoldState(self)        if count > 0:            self.state = self.no_quarter_state        else:            self.state = self.soldout_state    def __str__(self):        return ">>> Gumball machine current state: %s" % self.state    def insert_quarter(self):        # 投入25分钱        self.state.insert_quarter()    def eject_quarter(self):        # 退回25分        self.state.eject_quarter()        # print("state", self.state, type(self.state))    def turn_crank(self):        # 转动曲柄        # print("state", self.state, type(self.state))        self.state.turn_crank()    def release_ball(self):        # 发放糖果        print("A gumball comes rolling out the slot...")        if self.count > 0:            self.count -= 1        if __name__ == "__main__":    # 以下是代码测试    gumball_machine = GumballMachine(5) # 装入5 个糖果    print(gumball_machine)    gumball_machine.insert_quarter() # 投入25分钱    gumball_machine.turn_crank() # 转动曲柄    print(gumball_machine)    gumball_machine.insert_quarter() #投入25分钱    gumball_machine.eject_quarter()  # 退钱    gumball_machine.turn_crank()     # 转动曲柄    print(gumball_machine)    gumball_machine.insert_quarter() # 投入25分钱    gumball_machine.turn_crank() # 转动曲柄     gumball_machine.insert_quarter() # 投入25分钱     gumball_machine.turn_crank()  # 转动曲柄    gumball_machine.eject_quarter() # 退钱    print(gumball_machine)

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