C# 設(shè)計模式系列教程-狀態(tài)模式
1. 概述
當(dāng)一個對象的內(nèi)在狀態(tài)改變時允許改變其行為,這個對象看起來像是改變了其類。
2. 解決的問題
主要解決的是當(dāng)控制一個對象狀態(tài)轉(zhuǎn)換的條件表達(dá)式過于復(fù)雜時的情況。把狀態(tài)的判斷邏輯轉(zhuǎn)移到表示不同的一系列類當(dāng)中,可以把復(fù)雜的邏輯判斷簡單化。
3. 模式中的角色
3.1 上下文環(huán)境(Context):它定義了客戶程序需要的接口并維護(hù)一個具體狀態(tài)角色的實例,將與狀態(tài)相關(guān)的操作委托給當(dāng)前的Concrete State對象來處理。
3.2 抽象狀態(tài)(State):定義一個接口以封裝使用上下文環(huán)境的的一個特定狀態(tài)相關(guān)的行為。
3.3 具體狀態(tài)(Concrete State):實現(xiàn)抽象狀態(tài)定義的接口。
4. 模式解讀
4.1 狀態(tài)模式的類圖
4.2 狀態(tài)模式的代碼實現(xiàn)
/// <summary> /// Context類,維護(hù)一個ConcreteState子類的實例,這個實例定義當(dāng)前的狀態(tài)。 /// </summary> public class Context { private State state; /// <summary> /// 定義Context的初始狀態(tài) /// </summary> /// <param name="state"></param> public Context(State state) { this.state = state; } /// <summary> /// 可讀寫的狀態(tài)屬性,用于讀取和設(shè)置新狀態(tài) /// </summary> public State State { get { return state; } set { state = value; } } /// <summary> /// 對請求做處理,并設(shè)置下一個狀態(tài) /// </summary> public void Request() { state.Handle(this); } } /// <summary> /// 抽象狀態(tài)類,定義一個接口以封裝與Context的一個特定狀態(tài)相關(guān)的行為 /// </summary> public abstract class State { public abstract void Handle(Context context); } /// <summary> /// 具體狀態(tài)類,每一個子類實現(xiàn)一個與Context的一個狀態(tài)相關(guān)的行為 /// </summary> public class ConcreteStateA : State { /// <summary> /// 設(shè)置ConcreteStateA的下一個狀態(tài)是ConcreteStateB /// </summary> /// <param name="context"></param> public override void Handle(Context context) { Console.WriteLine("當(dāng)前狀態(tài)是 A."); context.State = new ConcreteStateB(); } } public class ConcreteStateB : State { /// <summary> /// 設(shè)置ConcreteStateB的下一個狀態(tài)是ConcreteSateA /// </summary> /// <param name="context"></param> public override void Handle(Context context) { Console.WriteLine("當(dāng)前狀態(tài)是 B."); context.State = new ConcreteStateA(); } }
4.3 客戶端調(diào)用
class Program { static void Main(string[] args) { // 設(shè)置Context的初始狀態(tài)為ConcreteStateA Context context = new Context(new ConcreteStateA()); // 不斷地進(jìn)行請求,同時更改狀態(tài) context.Request(); context.Request(); context.Request(); context.Request(); Console.Read(); } }
運(yùn)行結(jié)果
5. 模式總結(jié)
5.1 優(yōu)點(diǎn)
5.1.1 狀態(tài)模式將與特定狀態(tài)相關(guān)的行為局部化,并且將不同狀態(tài)的行為分割開來。
5.1.2 所有狀態(tài)相關(guān)的代碼都存在于某個ConcereteState中,所以通過定義新的子類很容易地增加新的狀態(tài)和轉(zhuǎn)換。
5.1.3 狀態(tài)模式通過把各種狀態(tài)轉(zhuǎn)移邏輯分不到State的子類之間,來減少相互間的依賴。
5.2 缺點(diǎn)
5.2.1 導(dǎo)致較多的ConcreteState子類
5.3 適用場景
5.3.1 當(dāng)一個對象的行為取決于它的狀態(tài),并且它必須在運(yùn)行時刻根據(jù)狀態(tài)改變它的行為時,就可以考慮使用狀態(tài)模式來。
5.3.2 一個操作中含有龐大的分支結(jié)構(gòu),并且這些分支決定于對象的狀態(tài)。
6. 應(yīng)用舉例:電燈有兩個狀態(tài),開(亮)與關(guān)(不亮),下面就用狀態(tài)模式來實現(xiàn)對電燈的控制。
6.1 類圖
6.2 實現(xiàn)代碼
/// <summary> /// 電燈類,對應(yīng)模式中的Context類 /// </summary> public class Light { private LightState state; public Light(LightState state) { this.state = state; } /// <summary> /// 按下電燈開關(guān) /// </summary> public void PressSwich() { state.PressSwich(this); } public LightState State { get { return state; } set { state = value; } } } /// <summary> /// 抽象的電燈狀態(tài)類,相當(dāng)于State類 /// </summary> public abstract class LightState { public abstract void PressSwich(Light light); } /// <summary> /// 具體狀態(tài)類, 開 /// </summary> public class On : LightState { /// <summary> /// 在開狀態(tài)下,按下開關(guān)則切換到關(guān)的狀態(tài)。 /// </summary> /// <param name="light"></param> public override void PressSwich(Light light) { Console.WriteLine("Turn off the light."); light.State = new Off(); } } /// <summary> /// 具體狀態(tài)類,關(guān) /// </summary> public class Off: LightState { /// <summary> /// 在關(guān)狀態(tài)下,按下開關(guān)則打開電燈。 /// </summary> /// <param name="light"></param> public override void PressSwich(Light light) { Console.WriteLine("Turn on the light."); light.State = new On(); } }
6.3 客戶端代碼
class Program { static void Main(string[] args) { // 初始化電燈,原始狀態(tài)為關(guān) Light light = new Light(new Off()); // 第一次按下開關(guān),打開電燈 light.PressSwich(); // 第二次按下開關(guān),關(guān)閉電燈 light.PressSwich(); Console.Read(); } }
執(zhí)行結(jié)果
相關(guān)文章
Visual C#.Net 網(wǎng)絡(luò)程序開發(fā)-Socket篇
Visual C#.Net 網(wǎng)絡(luò)程序開發(fā)-Socket篇...2007-03-03linux操作系統(tǒng)安裝MONO執(zhí)行C#程序的詳解步驟
這篇文章主要介紹了linux操作系統(tǒng)安裝MONO執(zhí)行C#程序詳解步驟,有需要的可以參考一下2013-12-12C#操作Access數(shù)據(jù)庫的實現(xiàn)過程(vs2019)
這篇文章主要介紹了C#操作Access數(shù)據(jù)庫的實現(xiàn)過程(vs2019),打開Office Access新建一個空白數(shù)據(jù)庫DATA.accdb,并改好存放位置,本文給大家介紹的非常詳細(xì),感興趣的朋友跟隨小編一起看看吧2024-02-02NumberToUpper數(shù)字轉(zhuǎn)中文詳解
本文介紹NumberToUpper數(shù)字轉(zhuǎn)中文的方法,大家參考使用吧2013-12-12通過LinQ查詢字符出現(xiàn)次數(shù)的實例方法
這篇文章主要介紹了通過LinQ查詢字符出現(xiàn)次數(shù)的實例方法,大家參考使用吧2013-11-11