Python筆記：狀態設計模式

狀態模式可以看做是在運行時改變對象行為的一種方式。狀態模式允許對象在其內部狀態變化時改變其行為，此時感覺就像對象本身已經改變了一樣。

參與者：

• State介面：State基類，定義不同狀態共同需要執行的介面。
• ConcreteSate對象：State基類的子類，不同狀態的可以在子類介面中實現不同的操作。
• Context對象：客戶端需要關註的對象，此對象中維護自身的具體狀態對象，當狀態改變時，改變的是Context中的狀態對象，而Context對象是不需要改變的。

優點：

• 對象的行為是根據運行時對象的狀態而定，避免了使用大量的條件判斷來改變代碼邏輯。
• 狀態模式中，更加容易添加新的行為，只需要定義一個額外的狀態即可。
• 提高了編碼的聚合性，使得屬於同種狀態的操作被歸於一個類中。

缺點：

• 由於狀態本身的功能過於單一，可能會創建過多的狀態類，導致使用和維護都會變得非常麻煩。
• 對於Context對象，每個狀態的引入，都可能需要進行更新，並且每次更新都可能會影響到原來的行為，導致Context對象的維護變得更加困難。

簡單示例：

"""
以電飯煲為例，它有三種狀態或者說三種功能：煮飯、煮湯、煮粥
指定好電飯煲的狀態後，它就開始以對應模式進行工作
"""
from abc import ABCMeta, abstractmethod


class CookState(metaclass=ABCMeta):
    """State介面：定義狀態對象共有的介面，即需要煮什麼"""
    @abstractmethod
    def cook(self):
        pass


class CookRice(CookState):
    """ConcreteSate對象：煮飯"""
    def cook(self):
        print('Cooking rice...')


class CookSoup(CookState):
    """ConcreteSate對象：煮湯"""
    def cook(self):
        print('Cooking soup...')


class CookPorridge(CookState):
    """ConcreteSate對象：煮粥"""
    def cook(self):
        print('Cooking porridge...')


class Cooker:
    """Context對象：電飯煲，根據自身狀態決定煮什麼"""
    def __init__(self):
        # 定義本身具有的幾種狀態，或者電飯煲的幾種功能
        self.states = [CookRice(), CookSoup(), CookPorridge()]
        self.state_index = 0

    def switch_state(self):
        """切換電飯煲的狀態"""
        if self.state_index == (len(self.states) - 1):
            self.state_index = 0
        else:
            self.state_index += 1

    def start_cook(self):
        """開始工作"""
        self.states[self.state_index].cook()


if __name__ == '__main__':
    cooker = Cooker()
    cooker.start_cook()
    cooker.switch_state()
    cooker.start_cook()