设计模式---状态模式

一、状态模式：

          状态模式 （state），当一个对象的内在状态改变时允许改变其行为，这个对象看起来像是改变了其类。

        状态模式主要解决的是当控制一个对象状态转换的条件表达式过于复杂时的情况。把状态的判断逻辑转移到表示不同状态的一系列类当中，可以把复杂的判断逻辑简化。。但是，如果一个装填判断很简单，就不需要再使用这个模式。

1.1 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strategy实例，该实例定义了对象的当前状态。
  strategy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。
  strategyA和strategyB实现了Strategy定义的行为。

1.2目的是什么？

         使用状态模式就是为了消除庞大的条件分支语句，大的分支判断会使得它们那一修改和扩展，就像早期说的刻板印刷一样，任何改动和变化都是致命的。状态模式通过把各种状态转移逻辑分布到State的子类之间，来减少相互间的依赖，从而使得程序更加容易维护和扩展。

1.3好处：

       将与特定状态相关的行为局部化，并且将不同状态的行为分割开来。

1.4什么时候用？

          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。

      1,从代码角度来说，如果一个类有多种状态，并且在类内部通过的条件语句判断的类状态来实现不同行为时候可以把这些行为单独封装为状态类。

      2,从应用角度来说，如果一个对象有多种状态，如果希望把对象状态的转化以及由不同状态产生的行为交给具体的状态类去做，那么可以考虑状态模式。

二、代码展示

   //State类，抽象状态类，定义一个接口已封装与Context的一个特定状态相关的行为
    abstract class State
    {
        public abstract void Handle(Context context);
    }
    //ConcreteState类，具体状态，每一个子类实现一个与Context的一个状态相关的行为
    class ConcreteStateA : State
    {
        //设置ConcreteStateA的下一个状态是concretestateB
        public override void Handle(Context context)
        {
            context.State = new ConcreteStateB();
        }
    }
    class ConcreteStateB : State
    {
        //设置ConcreteStateB的下一个状态是concretestateA
        public override void Handle(Context context)
        {
            context.State = new ConcreteStateA();
        }
    }
    //Context类，维护一个ConcreteState子类的实例，这个实例定义当前的状态
    class Context
    {
        private State state;
        //顶一个contex的初始状态
        public Context(State state)
        {
            this.state = state;
        }
        //可读写的状态属性，用于读取当前状态和设置新状态
        public State State
        {
            get { return state; }
            set { state = value;
            Console.WriteLine("当前状态 :" +state.GetType ().Name );
            }
        }
        public void Request()
        {
            //对请求做处理，并设置下一个状态
            state.Handle(this);
        }
    }

客户端调用

  static void Main(string[] args)
        {
            //设置context的初始状态为concretestateA
            Context c = new Context(new ConcreteStateA ());
            //不断的请求，同事更改状态
            c.Request();
            c.Request();
            c.Request();
            c.Request();
            Console.Read();
        }

效果显示

小实例：

描述一个人一天的状态，工作，睡觉等。

 //工作类
    public class Work
    {
        private state current;
        public Work()
        {
            //工作初始化为上午工作状态，即上午9点开始上班。
            current = new ForenoonState();
        }
        //“钟点”属性，状态转换的依据
        private double hour;
        public double Hour
        {
            get { return hour; }
            set { hour = value; }
        }
        private bool finish = false;
        //“任务完成”属性，是否能下班的依据
        public bool TaskFinished
        {
            get { return finish; }
            set { finish = value; }
        }
        public void SetState(state s)
        {
            current = s;
        }
        public void WriteProgram()
        {
            current.WriteProgram(this);
        }

        //抽象状态
        public abstract class state
        {
            public abstract void WriteProgram(Work w);

        }
        //上午和中午工作状态类
        public class ForenoonState : state
        {
            public override void WriteProgram(Work w)
            {

                if (w.Hour < 12)
                {
                    Console.WriteLine("当前时间：{0}点 上午工作，精神百倍", w.Hour);
                }
                else
                {
                    w.SetState(new NoonState()); w.WriteProgram();
                }
            }
        }

        ////其他的工作状态代码和上午下午工作状态代码雷同。   
        //中午工作状态
        public class NoonState : state
        
        //下午工作状态
        public class AfternoonState : state
        
        //晚间工作状态
        public class EveningState : state
        
        //睡眠状态
        public class SleepingState : state
        

        //下班休息状态
        public class RestState : state
        

运行效果显示