職責驅動設計及狀態模式的融會貫通

//client 
public void upgrade() {
  TelnetService service = new TelnetService();

  service.login();
  service.inactive();
  service.get();
  service.transfer();
  service.put();
  service.deleteFiles();
  service.active();
  service.logout();
}
這樣簡便直觀的呼叫，實則封裝了複雜的規則和轉換邏輯。我們應該怎麼設計才能達到這樣的效果呢？

public class TelnetService {
  private String currentState = "INITIAL";

  public void transfer() {
      swich (currentState.toUpperCase()) {
          case "INITIAL":
              login();
              currentState = "MASTER_SHELL";
              break;
          case "MASTER_SHELL":
              // ignore
              ......
      }

      // 執行transfer命令
  }
}
然而這樣的實現是不可接受的，因為我們需要對每條命令都要編寫相似的條件分支語句，這就導致出現了重複程式碼。我們可以將這樣的邏輯封裝到一個方法中：

public class TelnetService {
  private String currentState = "INITIAL";
  public void transfer() {
      swichState("MASTER_SHELL");
      // 執行transfer命令
  }
  private void switchState(String targetState) {
      switch (currentState.toUpperCase()) {
          case "INITIAL":
              switch (targetState.toUpperCase()) {
                  case "INITIAL":
                      break;
                  case "MASTER_SHELL":
                      login();
                      break;
                  // 其他分支略
              }
              break;
          // 其他分支略
      }
  }
}
switchState()方法避免了條件分支的重複程式碼，但是它同時也加重了方法實現的複雜度，因為它需要同時針對當前狀態與目標狀態進行判斷，這相當於是一個條件組合。

public interface NodeState {
  void switchTo(???);
}
public class InitialState implements NodeState {}
public class MasterShellState implements NodeState {}

interface NodeState {
   void switchToInitial();
   void switchToMasterShell();
   void switchToMasterUshell();
   void switchToSlaveShell();
   void switchToSlaveUshell();
}

public class InitialState implements NodeState {
   public InitialState(TelnetService service) {
       this.service = service;
   }

   public void switchToInitial() {
       // do nothing
   }

   public void switchToMasterShell() {
       service.login();
       service.setCurrentState(new MasterShellState(service));
   }

   public void switchToMasterUshell() {
       service.login();
       service.enterUshell();
       service.setCurrentState(new MasterUshellState(service));
   }
   public void switchToSlaveShell() {
       service.login();
       service.enterSlave();
       service.setCurrentState(new SlaveShellState(service));
   }

   public void switchToSlaveUshell() {
       service.login();
       service.enterSlave();
       service.enterUshell();
       service.setCurrentState(new SlaveShellState(service));
   }
}

public class MasterShellState implement NodeState {
   public MasterShell(TelnetService service) {
       this.service = service;
   }

   public void switchToInitial() {
       service.logout();
       service.setCurrentState(new InitialState(service));
   }

   public void switchToMasterShell() {
       //do nothing
   }

   public void switchToMasterUshell() {
       service.enterUshell();
       service.setCurrentState(new MasterUshellState(service));
   }

   public void switchToSlaveShell() {
       service.enterSlave();
       service.setCurrentState(new SlaveShellState(service));
   }

   public void switchToSlaveUshell() {
       service.enterSlave();
       service.enterUshell();
       service.setCurrentState(new SlaveShellState(service));
   }
}

class TelnetService {
   private NodeState currentState = new InitialState(this);
   public void setCurrentState(NodeState state) {
       this.currentState = state;
   }
   public void inactive() {
       currentState.switchToMasterUshell();
       //inactive impl
   }
   public void transfer() {
       currentState.switchToMasterShell();
       //real transfer impl
   }
       
   public void active() {
       currentState.switchToMasterUshell();
       // real active impl
   }

   public void get() {
       currentState.switchToSlaveShell();
       // get
   }
}

interface NodeState {
   void login();
   void logout();
   void enterUshell();
   void exitUshell();
   void enterSlaveBoard();
   void exitSlaveBoard();
}

public class InitialState implements NodeState {
   private TelnetService telnetService;
   public InitialState(TelnetService telnetService) {
       this.telnetService = telnetService;
   }
   public void login() {
       //login
       telnetService.login();
       this.telnetService.setCurrentState(new MasterShellState(telnetService));
   }
   public void logout() { //do nothing }
   public void enterUshell() {
       throw new IlegalStateException();
   }
   //其他方法略
}
// 其他狀態物件略
在實現Telnet的transfer等命令時，這一設計卻未達到意料的效果：

public class TelnetService {
   private NodeState currentState = new InitialState();
   public void setCurrentState(NodeState state) {    
       this.currentState = state;
   }

   public void transfer() {
       // currentState到底是哪個狀態？
       if (!currentState.isMasterShell()) {
           // 需要遷移到正確的狀態
       }
       // transfer implementation
   }
}