C# 设计模式系列教程-状态模式

 更新时间:2016年06月01日 09:33:10   作者:Wang Juqiang  
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的一系列类当中,可以把复杂的逻辑判断简单化。

1. 概述

  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。

2. 解决的问题

  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的一系列类当中,可以把复杂的逻辑判断简单化。

3. 模式中的角色

  3.1 上下文环境(Context):它定义了客户程序需要的接口并维护一个具体状态角色的实例,将与状态相关的操作委托给当前的Concrete State对象来处理。

  3.2 抽象状态(State):定义一个接口以封装使用上下文环境的的一个特定状态相关的行为。

  3.3 具体状态(Concrete State):实现抽象状态定义的接口。

4. 模式解读

  4.1 状态模式的类图

//img.jbzj.com/file_images/article/201606/201606010949065.png

  4.2 状态模式的代码实现

 /// <summary>
 /// Context类,维护一个ConcreteState子类的实例,这个实例定义当前的状态。
 /// </summary>
 public class Context
 {
  private State state;
  /// <summary>
  /// 定义Context的初始状态
  /// </summary>
  /// <param name="state"></param>
  public Context(State state)
  {
   this.state = state;
  }

  /// <summary>
  /// 可读写的状态属性,用于读取和设置新状态
  /// </summary>
  public State State
  {
   get { return state; }
   set { state = value; }
  }

  /// <summary>
  /// 对请求做处理,并设置下一个状态
  /// </summary>
  public void Request()
  {
   state.Handle(this);
  }
 }

 /// <summary>
 /// 抽象状态类,定义一个接口以封装与Context的一个特定状态相关的行为
 /// </summary>
 public abstract class State
 {
  public abstract void Handle(Context context);
 }

 /// <summary>
 /// 具体状态类,每一个子类实现一个与Context的一个状态相关的行为
 /// </summary>
 public class ConcreteStateA : State
 {
  /// <summary>
  /// 设置ConcreteStateA的下一个状态是ConcreteStateB
  /// </summary>
  /// <param name="context"></param>
  public override void Handle(Context context)
  {
   Console.WriteLine("当前状态是 A.");
   context.State = new ConcreteStateB();
  }
 }

 public class ConcreteStateB : State
 {
  /// <summary>
  /// 设置ConcreteStateB的下一个状态是ConcreteSateA
  /// </summary>
  /// <param name="context"></param>
  public override void Handle(Context context)
  {
   Console.WriteLine("当前状态是 B.");
   context.State = new ConcreteStateA();
  }
 }

  4.3 客户端调用

 class Program
 {
  static void Main(string[] args)
  {
   // 设置Context的初始状态为ConcreteStateA
   Context context = new Context(new ConcreteStateA());

   // 不断地进行请求,同时更改状态
   context.Request();
   context.Request();
   context.Request();
   context.Request();

   Console.Read();
  }
 }

  运行结果

//img.jbzj.com/file_images/article/201606/201606010949076.png

5. 模式总结

  5.1 优点

    5.1.1 状态模式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。

    5.1.2 所有状态相关的代码都存在于某个ConcereteState中,所以通过定义新的子类很容易地增加新的状态和转换。

    5.1.3 状态模式通过把各种状态转移逻辑分不到State的子类之间,来减少相互间的依赖。

  5.2 缺点

    5.2.1 导致较多的ConcreteState子类

  5.3 适用场景

    5.3.1 当一个对象的行为取决于它的状态,并且它必须在运行时刻根据状态改变它的行为时,就可以考虑使用状态模式来。

    5.3.2 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。

6. 应用举例:电灯有两个状态,开(亮)与关(不亮),下面就用状态模式来实现对电灯的控制。

  6.1 类图

//img.jbzj.com/file_images/article/201606/201606010949077.png

  6.2 实现代码

 /// <summary>
 /// 电灯类,对应模式中的Context类
 /// </summary>
 public class Light
 {
  private LightState state;

  public Light(LightState state)
  {
   this.state = state;
  }

  /// <summary>
  /// 按下电灯开关
  /// </summary>
  public void PressSwich()
  {
   state.PressSwich(this);
  }

  public LightState State
  {
   get { return state; }
   set { state = value; }
  } 
 }

 /// <summary>
 /// 抽象的电灯状态类,相当于State类
 /// </summary>
 public abstract class LightState
 {
  public abstract void PressSwich(Light light);
 }

 /// <summary>
 /// 具体状态类, 开
 /// </summary>
 public class On : LightState
 {
  /// <summary>
  /// 在开状态下,按下开关则切换到关的状态。
  /// </summary>
  /// <param name="light"></param>
  public override void PressSwich(Light light)
  {
   Console.WriteLine("Turn off the light.");

   light.State = new Off();
  }
 }

 /// <summary>
 /// 具体状态类,关
 /// </summary>
 public class Off: LightState
 {
  /// <summary>
  /// 在关状态下,按下开关则打开电灯。
  /// </summary>
  /// <param name="light"></param>
  public override void PressSwich(Light light)
  {
   Console.WriteLine("Turn on the light.");

   light.State = new On();
  }
 }

  6.3 客户端代码


 class Program
 {
  static void Main(string[] args)
  {
   // 初始化电灯,原始状态为关
   Light light = new Light(new Off());

   // 第一次按下开关,打开电灯
   light.PressSwich();
   // 第二次按下开关,关闭电灯
   light.PressSwich();

   Console.Read();
  }
 }

  执行结果

//img.jbzj.com/file_images/article/201606/201606010949078.png

相关文章

  • C#怎么给PDF添加背景图片

    C#怎么给PDF添加背景图片

    无论是办公还是日常生活中都经常会用到,很多时候,PDF文件的背景色都是白色,看多了难免觉得累,更换PDF的背景不仅可以让眼睛看起来更舒服,还可以让PDF文件看上去更美观。这篇文章我主要写的是如何使用C# 给PDF文件添加图片背景
    2016-02-02
  • C#怎样才能实现窗体最小化到托盘呢?

    C#怎样才能实现窗体最小化到托盘呢?

    C#怎样才能实现窗体最小化到托盘呢?...
    2007-03-03
  • c# 用Base64实现文件上传

    c# 用Base64实现文件上传

    这篇文章主要介绍了c# 用Base64实现文件上传的方法,文中讲解非常细致,代码帮助大家更好的理解和学习,感兴趣的朋友可以了解下
    2020-08-08
  • C#在Windows窗体控件实现内容拖放(DragDrop)功能

    C#在Windows窗体控件实现内容拖放(DragDrop)功能

    这篇文章介绍了C#在Windows窗体控件实现内容拖放(DragDrop)的功能,文中通过示例代码介绍的非常详细。对大家的学习或工作具有一定的参考借鉴价值,需要的朋友可以参考下
    2022-05-05
  • C# OpenVINO实现图片旋转角度检测

    C# OpenVINO实现图片旋转角度检测

    这篇文章主要为大家详细介绍了C# OpenVINO如何实现图片旋转角度检测,文中的示例代码讲解详细,感兴趣的小伙伴可以跟随小编一起学习一下
    2024-02-02
  • C#实现简单记事本程序

    C#实现简单记事本程序

    这篇文章主要为大家详细介绍了C#实现简单记事本程序,具有一定的参考价值,感兴趣的小伙伴们可以参考一下
    2019-03-03
  • 使用C#获取系统特殊文件夹路径的解决方法

    使用C#获取系统特殊文件夹路径的解决方法

    本篇文章是对使用C#获取系统特殊文件夹路径的解决方法进行了详细的分析介绍,需要的朋友参考下
    2013-05-05
  • 解读C#中ReadString的一些小疑惑

    解读C#中ReadString的一些小疑惑

    这篇文章主要介绍了关于C#中ReadString的一些小疑惑,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助。如有错误或未考虑完全的地方,望不吝赐教
    2023-01-01
  • unity实现车方向盘转动效果

    unity实现车方向盘转动效果

    这篇文章主要为大家详细介绍了unity实现车方向盘转动效果,文中示例代码介绍的非常详细,具有一定的参考价值,感兴趣的小伙伴们可以参考一下
    2020-04-04
  • C#对XmlHelper帮助类操作Xml文档的通用方法汇总

    C#对XmlHelper帮助类操作Xml文档的通用方法汇总

    该篇文章主要总结的是自己平时工作中使用频率比较高的Xml文档操作的一些常用方法和收集网上写的比较好的一些通用Xml文档操作的方法,对C# XmlHelper帮助类操作Xml文档相关知识感兴趣的朋友一起看看吧
    2022-03-03

最新评论