设计模式-行为型-状态模式

来源：cnblogs　　作者：酷学大叔　　时间：2019/10/8 9:27:50　　对本文有异议

状态模式（State）：

　　在软件开发过程中，应用程序可能会根据不同的情况作出不同的处理。最直接的解决方案是将这些所有可能发生的情况全都考虑到，然后使用if else语句来做状态判断来进行不同情况的处理。但对复杂状态的判断就显得"力不从心了"，随着增加新的状态或者修改一个状体if else(或switch case)语句的增多或者修改）可能会引起很大的修改，违反OCP原则。状态模式就是在当控制一个对象状态转换的条件表达式过于复杂时，把相关"判断逻辑"提取出来，放到一系列的状态类当中，这样可以把原来复杂的逻辑判断简单化。

状态模式的角色：

　　1）环境类（Context）：也称为上下文，它定义了客户感兴趣的接口，维护一个当前状态，并将与状态相关的操作委托给当前状态对象来处理。

　　2）抽象状态类（AbstractState）：定义一个接口以封装与Context的一个特定状态相关的行为。

　　3)具体状态类（ConcreteState）：实现抽象状态所对应的行为。

状态模式的代码实现：

 1 internal class Program
 2 {
 3     private static void Main(string[] args)
 4     {
 5         // Setup context in a state
 6         Context c = new Context(new ConcreteStateA());
 7 
 8         // Issue requests, which toggles state
 9         c.Request();
10         c.Request();
11     }
12 }
13 
14 public abstract class AbstractState
15 {
16     public abstract void Handler(Context context);
17 }
18 
19 public class Context
20 {
21     private AbstractState state;
22 
23     public Context(AbstractState state)
24     {
25         this.state = state;
26     }
27 
28     public AbstractState State
29     {
30         get
31         {
32             return state;
33         }
34         set
35         {
36             state = value;
37             Console.WriteLine("State: " + state.GetType().Name);
38         }
39     }
40 
41     public void Request()
42     {
43         state.Handler(this);
44     }
45 }
46 
47 public class ConcreteStateA : AbstractState
48 {
49     public override void Handler(Context context)
50     {
51         context.State = new ConcreteStateB();
52     }
53 }
54 
55 public class ConcreteStateB : AbstractState
56 {
57     public override void Handler(Context context)
58     {
59         context.State = new ConcreteStateC();
60     }
61 }
62 
63 public class ConcreteStateC : AbstractState
64 {
65     public override void Handler(Context context)
66     {
67         context.State = new ConcreteStateA();
68     }
69 }

实例：（以电灯开关为例）

 1 internal class Program
 2 {
 3     private static void Main(string[] args)
 4     {
 5         Light light = new Light(new LightOff());
 6         light.PressSwich();
 7         light.PressSwich();
 8     }
 9 }
10 
11 /// <summary>
12 /// 抽象电灯状态类
13 /// </summary>
14 public abstract class LightState
15 {
16     public abstract void PressSwich(Light light);
17 }
18 
19 public class Light
20 {
21     private LightState state;
22 
23     public Light(LightState state)
24     {
25         this.state = state;
26     }
27 
28     public LightState State
29     {
30         get { return state; }
31         set { state = value; }
32     }
33 
34     public void PressSwich()
35     {
36         state.PressSwich(this);
37     }
38 }
39 
40 /// <summary>
41 /// 电灯打开状态
42 /// </summary>
43 public class LightOn : LightState
44 {
45     public override void PressSwich(Light light)
46     {
47         Console.WriteLine("Turn off the light.");
48         light.State = new LightOff();
49     }
50 }
51 
52 /// <summary>
53 /// 电灯关闭状态
54 /// </summary>
55 public class LightOff : LightState
56 {
57     public override void PressSwich(Light light)
58     {
59         Console.WriteLine("Turn on the light.");
60         light.State = new LightOn();
61     }
62 }

状态模式的优缺点：

　　优点：

　　　　1）状态模式将与特定状态相关的行为局部化到一个状态中，并且将不同状态的行为分割开来，满足“单一职责原则”。

　　　　2）减少对象间的相互依赖。将不同的状态引入独立的对象中会使得状态转换变得更加明确，且减少对象间的相互依赖。

　　　　3）有利于程序的扩展。通过定义新的子类很容易地增加新的状态和转换。

　　缺点：

　　　　1）状态模式的使用必然会增加系统的类与对象的个数。

　　　　2）状态模式的结构与实现都较为复杂，如果使用不当会导致程序结构和代码的混乱。

状态模式的应用场景：

　　1）当一个对象的行为取决于它的状态，并且它必须在运行时根据状态改变它的行为。

　　2）一个操作中含有庞大的分支结构，并且这些分支决定于对象的状态。

状态模式与策略模式的区别：

　　从UML图上我们会发现这两种设计模式几乎一摸一样，都是利用多态把一些操作分配到一组相关的简单的类中。然而在显示世界中，策略模式和状态模式是两种完全不同的思想。对状态进行建模时，状态迁移是一个核心问题；但策略模式与迁移毫无关系，策略模式允许一个客户选择或提供一种策略。

状态模式与责任链模式的区别：

　　职责链模式和状态模式都可以解决if分支过多的问题，从定义来看，状态模式是一个对象内在状态发生改变（一个对象，相对稳定，处理完一个对象下一个对象一般已确定），而职责链模式是多个对象之间的改变（多个对象之间的话，就会出现某个对象不存在的问题，且该模式由客户端指定，不稳定），这也说明了这两个模式处理的情况不同。

参考：https://www.runoob.com/w3cnote/state-vs-strategy.html

　　https://blog.csdn.net/hguisu/article/details/7557252

原文链接：http://www.cnblogs.com/az4215/p/11622183.html

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