22、Python与设计模式--状态模式一、电梯控制器二、状态模式三、状态模式的优点和应用场景四、状态模式的缺点

电梯在我们周边随处可见，电梯的控制逻辑中心是由电梯控制器实现的。电梯的控制逻辑，即使简单点设计，把状态分成开门状态，停止状态和运行状态，操作分成开门、关门、运行、停止，那流程也是很复杂的。首先，开门状态不能开门、运行、停止；停止状态不能关门，停止；运行状态不能开门、关门、运行。要用一个一个if…else…实现，首先代码混乱，不易维护；二是不易扩展。至于各种设计原则什么的……

那该如何实现？在上边的逻辑中，每个操作仅仅是一个操作，状态切换与操作是分离的，这也造成后来操作和状态“相互配合”的“手忙脚乱”。如果把状态抽象成一个类，每个状态为一个子类，每个状态实现什么操作，不实现什么操作，仅仅在这个类中具体实现就可以了。

下面我们实现这个逻辑。

先实现抽象的状态类：

而后实现各个具体的状态类：

为在业务中调度状态转移，还需要将上下文进行记录，需要一个上下文的类。

这样，在进行电梯的调度时，只需要调度context就可以了。业务逻辑中如下所示：

打印如下：

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...

由逻辑中可知，电梯先在stop状态，然后开门，开门时运行run，被禁止，然后，关门、运行、停止。

状态模式的定义如下：当一个对象内在状态改变时允许其改变行为，这个对象看起来像改变了其类。

优点：

1、状态模式的优点是结构清晰，相比于if…else…简约了不少；

2、封装性好，外部调用不必知道内部实现细节。

应用场景：

1、行为状态改变的场景。这点在各种控制器中非常常见，同时，逻辑结构为状态转移图的场景中都非常适用。

1、在状态比较多时，子类也会非常多，不便于管理。