22、Python與設計模式--狀态模式一、電梯控制器二、狀态模式三、狀态模式的優點和應用場景四、狀态模式的缺點

電梯在我們周邊随處可見，電梯的控制邏輯中心是由電梯控制器實作的。電梯的控制邏輯，即使簡單點設計，把狀态分成開門狀态，停止狀态和運作狀态，操作分成開門、關門、運作、停止，那流程也是很複雜的。首先，開門狀态不能開門、運作、停止；停止狀态不能關門，停止；運作狀态不能開門、關門、運作。要用一個一個if…else…實作，首先代碼混亂，不易維護；二是不易擴充。至于各種設計原則什麼的……

那該如何實作？在上邊的邏輯中，每個操作僅僅是一個操作，狀态切換與操作是分離的，這也造成後來操作和狀态“互相配合”的“手忙腳亂”。如果把狀态抽象成一個類，每個狀态為一個子類，每個狀态實作什麼操作，不實作什麼操作，僅僅在這個類中具體實作就可以了。

下面我們實作這個邏輯。

先實作抽象的狀态類：

而後實作各個具體的狀态類：

為在業務中排程狀态轉移，還需要将上下文進行記錄，需要一個上下文的類。

這樣，在進行電梯的排程時，隻需要排程context就可以了。業務邏輯中如下所示：

列印如下：

stop:the door is opening...

stop:the door is opened...

open:run forbidden.

open:the door start to close...

open:the dorr is closed

stop:the lift start to run...

run:the lift start to stop...

run:the lift stopped...

由邏輯中可知，電梯先在stop狀态，然後開門，開門時運作run，被禁止，然後，關門、運作、停止。

狀态模式的定義如下：當一個對象内在狀态改變時允許其改變行為，這個對象看起來像改變了其類。

優點：

1、狀态模式的優點是結構清晰，相比于if…else…簡約了不少；

2、封裝性好，外部調用不必知道内部實作細節。

應用場景：

1、行為狀态改變的場景。這點在各種控制器中非常常見，同時，邏輯結構為狀态轉移圖的場景中都非常适用。

1、在狀态比較多時，子類也會非常多，不便于管理。