Padrão State

Parte da seção Programação Orientada a Objetos do Journey de Dart da Coddy. Lição 98 de 110.

O padrão State permite que um objeto altere seu comportamento quando seu estado interno muda, fazendo com que pareça que o objeto mudou de classe. Em vez de usar condicionais complexas para lidar com diferentes estados, você encapsula cada estado em sua própria classe e delega o comportamento ao objeto de estado atual.

O padrão consiste em um Context que mantém uma referência ao estado atual e em classes State que definem o comportamento para cada estado possível. Quando o estado do contexto muda, seu comportamento muda automaticamente:

abstract class DocumentState {
  void publish(Document doc);
  String getStatus();
}

class DraftState implements DocumentState {
  @override
  void publish(Document doc) {
    print('Moving to review...');
    doc.setState(ReviewState());
  }

  @override
  String getStatus() => 'Draft';
}

class ReviewState implements DocumentState {
  @override
  void publish(Document doc) {
    print('Document published!');
    doc.setState(PublishedState());
  }

  @override
  String getStatus() => 'Under Review';
}

class PublishedState implements DocumentState {
  @override
  void publish(Document doc) {
    print('Already published.');
  }

  @override
  String getStatus() => 'Published';
}

class Document {
  DocumentState _state = DraftState();

  void setState(DocumentState state) => _state = state;
  void publish() => _state.publish(this);
  String getStatus() => _state.getStatus();
}

void main() {
  var doc = Document();
  print(doc.getStatus());  // Rascunho
  doc.publish();           // Movendo para revisão...
  print(doc.getStatus());  // Em revisão
  doc.publish();           // Documento publicado!
  print(doc.getStatus());  // Publicado
}

Cada classe de estado trata a ação publish() de forma diferente e pode transicionar o documento para o próximo estado. A classe Document não precisa de condicionais para verificar seu estado atual — ela simplesmente delega para qualquer objeto de estado que esteja ativo no momento. Este padrão é ideal para objetos com modos de comportamento distintos, como processamento de pedidos, players de mídia ou sistemas de fluxo de trabalho.

Desafio

Fácil

Vamos construir um sistema de semáforo usando o padrão State! Você criará um semáforo que percorre diferentes estados, em que cada estado determina a cor da luz e como ela faz a transição para o próximo estado.

Você organizará seu código em dois arquivos:

traffic_light.dart: Este arquivo contém suas classes de estado e o contexto do semáforo. Crie uma classe abstrata TrafficLightState com dois métodos: String getColor(), que retorna a cor atual da luz, e void next(TrafficLight light), que faz a transição da luz para o próximo estado. Implemente três classes de estado concretas:
- RedState - retorna RED como sua cor e imprime Stop! Light is red. quando next() é chamado; em seguida, faz a transição para GreenState
- GreenState - retorna GREEN como sua cor e imprime Go! Light is green. quando next() é chamado; em seguida, faz a transição para YellowState
- YellowState - retorna YELLOW como sua cor e imprime Caution! Light is yellow. quando next() é chamado; em seguida, faz a transição para RedState
Depois, crie uma classe TrafficLight (o contexto) que comece em RedState. Ela deve ter um método setState() para alterar o estado atual, um método getColor() que delega ao estado atual e um método change() que chama next() no estado atual.
main.dart: Importe seu arquivo do semáforo e demonstre o padrão State em ação. Crie um TrafficLight e imprima sua cor inicial. Em seguida, chame change() três vezes, imprimindo a cor após cada alteração. Isso mostrará a luz percorrendo todos os estados e retornando ao início.

Observe como a classe TrafficLight não precisa de nenhuma estrutura condicional para determinar o comportamento — cada estado conhece sua própria cor e qual estado vem a seguir. O semáforo simplesmente delega ao estado que está ativo no momento!

Saída esperada:

RED
Stop! Light is red.
GREEN
Go! Light is green.
YELLOW
Caution! Light is yellow.
RED

Experimente você mesmo

import 'traffic_light.dart';

void main() {
  // TODO: Criar uma instância de TrafficLight
  
  // TODO: Imprimir a cor inicial
  
  // TODO: Chamar change() e imprimir a cor (3 vezes para percorrer todos os estados)
  // Primeira mudança: RED -> GREEN
  
  // Segunda mudança: GREEN -> YELLOW
  
  // Terceira mudança: YELLOW -> RED
}