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 AbstractState15 {16 public abstract void Handler(Context context);17 }18 19 public class Context20 {21 private AbstractState state;22 23 public Context(AbstractState state)24 {25 this.state = state;26 }27 28 public AbstractState State29 {30 get31 {32 return state;33 }34 set35 {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 : AbstractState48 {49 public override void Handler(Context context)50 {51 context.State = new ConcreteStateB();52 }53 }54 55 public class ConcreteStateB : AbstractState56 {57 public override void Handler(Context context)58 {59 context.State = new ConcreteStateC();60 }61 }62 63 public class ConcreteStateC : AbstractState64 {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 LightState15 {16 public abstract void PressSwich(Light light);17 }18 19 public class Light20 {21 private LightState state;22 23 public Light(LightState state)24 {25 this.state = state;26 }27 28 public LightState State29 {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 : LightState44 {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 : LightState56 {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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