C#设计模式——状态模式(State Pattern)

最新推荐文章于 2025-06-12 15:38:54 发布

CodingSir

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文章标签：设计模式 c# class interface string

本文通过实现电灯开关状态，详细介绍了状态模式在软件设计中的应用，包括状态接口、具体状态类以及拥有该状态的对象实现。通过示例展示了如何通过状态模式管理对象在不同状态下的行为变化。

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一、概述
在面向对象软件设计时，常常碰到某一个对象由于状态的不同而有不同的行为。如果用if else或是switch case等方法处理，对象操作及对象的状态就耦合在一起，碰到复杂的情况就会造成代码结构的混乱。在这种情况下，就可以使用状态模式来解决问题。
二、状态模式
状态模式允许一个对象在其内部状态改变时改变它的行为，使对象看起来似乎修改了它的类。
状态模式的结构图如下

Context代表需要改变状态的那个对象，它维护了一个State实例，该实例定义了对象的当前状态。
State定义了一个抽象类或是接口，用以封装与特定状态相关的行为。
ConcreteState实现了State定义的行为。
三、示例
本文实现一个电灯开关状态，以此为例介绍状态模式的应用。
首先定义状态接口

1     public interface LightState
2     {
3         void PressSwitch(Light light);
4     }

接着实现具体的状态

 1     public class LightOn : LightState
 2     {
 3         public void PressSwitch(Light light)
 4         {
 5             Console.WriteLine("Light Off");
 6             light.State = new LightOff();
 7         }
 8     }
 9 
10     public class LightOff : LightState
11     {
12         public void PressSwitch(Light light)
13         {
14             Console.WriteLine("Light On");
15             light.State = new LightOn();
16         }
17     }

然后定义拥有该状态的对象即电灯

 1     public class Light
 2     {
 3         public LightState State;
 4 
 5         public Light()
 6         {
 7             State = new LightOff();
 8         }
 9 
10         public void PressSwtich()
11         {
12             State.PressSwitch(this);
13         }
14     }

最后看一下如何调用

1     static void Main(string[] args)
2     {
3         Light light = new Light();
4         light.PressSwtich();
5         light.PressSwtich();
6         light.PressSwtich();
7             
8         Console.ReadLine();
9     }

输出结果如下