1.概要
状态模式的主要思想
状态模式（State Pattern）是一种行为设计模式，允许对象在其内部状态改变时改变它的行为。这个模式提供了一个机制来将每个单独的状态实现为一个派生类，同时使用这些派生类来代表对象的不同状态。
实现方式
- 定义一个接口或抽象类(
State)来表示对象的所有可能状态。 - 创建具体的状态类，实现
State接口/扩展抽象State类，并实现状态特定的行为。 - 创建一个上下文 (
Context) 类，持有一个State的引用，表示当前的状态。在其构造器中可以设置初始状态。并且该类应该有一个设置器允许运行时更改其状态。
适用场景
- 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其行为时。
- 当你有一个类中存在大量的与状态有关的条件语句时。状态模式可以让你利用多态性去除这些条件语句。
优点
- 有助于组织和管理代码，使得代码结构清晰。
- 遵循开闭原则，易于增加新的状态而无需修改已有的代码。
- 将与特定状态相关的行为局部化，并将不同状态的行为分割开来。
缺点
- 如果状态数量过多，会导致程序的复杂性增加，因为每一个状态都是一个子类。
- 状态模式和策略模式在结构上很相似，但它们解决的问题类型不同。在实践中，它们可能被错误地使用。
2.详细内容
使用状态设计模式的步骤如下：
- 定义一个表示各种状态的接口。这个接口应该声明对应于状态相关行为的方法。
- 为每一个实际的状态创建一个类。这些类应该实现状态接口并定义其特定行为。
- 在上下文类中，添加一个公共方法来改变其内部状态，并在构造函数中定义其初始状态。
- 在上下文类中，所有需要执行的任务或行为都应委托给当前的状态对象。
以下是如何用C#实现状态模式：
代码语言：javascript复制// 状态接口
public interface IState
{
void Handle(Context context);
}
// 具体状态类
public class ConcreteStateA : IState
{
public void Handle(Context context)
{
Console.WriteLine("Handling in State A");
context.State = new ConcreteStateB();
}
}
public class ConcreteStateB : IState
{
public void Handle(Context context)
{
Console.WriteLine("Handling in State B");
context.State = new ConcreteStateA();
}
}
// 上下文类
public class Context
{
private IState _state;
// Constructor
public Context(IState initialState)
{
this._state = initialState;
}
// Property to access current state
public IState State
{
get { return _state; }
set
{
_state = value;
Console.WriteLine($"State has been set to: {_state.GetType().Name}");
}
}
public void Request()
{
_state.Handle(this);
}
}
使用：
代码语言：javascript复制var context = new Context(new ConcreteStateA());
context.Request(); // Handling in State A, State has been set to: ConcreteStateB
context.Request(); // Handling in State B, State has been set to: ConcreteStateA
Context 类维护了一个 IState 的引用，它代表了当前的状态。当 Context 的客户代码调用 Request 方法时，它会委托给当前状态的 Handle 方法。具体的状态类 ConcreteStateA 和 ConcreteStateB 在处理 Request 后更改了当前的状态。
