设计模式21——行为型模式之状态模式

 
定义：状态模式(State Pattern)，允许一个对象在其内部状态改变时改变它的行为。对象看起来似乎修改了它的类。
类型：对象行为型模式
概述：
         一个对象有一个状态，那么每一个状态又对应一些相应的行为。如果这个对象有很多状态，那么就要对应非常多的行为。那么对这些状态的判断以及根据状态完成相应的行为，会非常复杂。并且如果想添加一种新的状态时，需要修改很多的现有代码。这也是有违开闭原则的。状态模式正是在这样一种情况下提出来的。
        状态模式将每种状态对应的行为抽象出来成为单独的新的对象，这样将状态转换显式化了。状态的变换不再依赖于Context内部的行为了。另外，将状态及行为提出来能够大为降低Context对象的复杂度。另外如果一个State对应多个Context时，State还可以被多个Context对象共享。
        状态，我们立马会提出，今天状态不好，做什么都没劲；又或者是今天状态很好，做事得劲，饭也吃得多。那么我们就以一个人不同时刻的状态为例来讲解状态模式。
类图：



参与者：

Human，也即Context通过抽象接口来调用状态对象的具体实现。

State，封装了与Human相关行为的接口。

Happy，Sad，具体实现了与相应状态下的行为。
示例代码：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Text;

namespace Pattern21
{
//抽象状态
public abstract class State
{
public abstract void Eat();
public abstract void Walk();
}

// 高兴时的状态
public class Happy : State
{
public override void Eat()
{
human.Eat();
Console.WriteLine("很多!");
}

public override void Walk()
{
human.Walk();
Console.WriteLine("手舞足蹈的!");
}

public void Attach(Human _human)
{
human = _human;
}

private Human human;
}

// 伤心时的状态
public class Sad : State
{
public override void Eat()
{
human.Eat();
Console.WriteLine("很少!");
}

public override void Walk()
{
human.Walk();
Console.WriteLine("无精打采的!");
}

public void Attach(Human _human)
{
human = _human;
}

private Human human;
}

// 一个人
public class Human
{
private State current;

public void SetState(State s)
{
current = s;
}

public void Eat()
{
Console.Write("吃了");
}

public void Walk()
{
Console.Write("走起路来");
}

public void Show()
{
current.Eat();
current.Walk();
}
}
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
// 定义一个有很多状态的对象
Human human = new Human();

// 定义一个高兴的状态
Happy hState = new Happy();
hState.Attach(human);
human.SetState(hState);
human.Show();

// 定义一个伤心的状态
Sad sad = new Sad();
sad.Attach(human);
human.SetState(sad);
human.Show();

// 还可以添加生病的状态,只需要添加新的类而不需要修改Human类
// ......

Console.Read();
}
}
}

适用性：
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。
一个操作中含有庞大的多分支的条件语句，且这些分支依赖于该对象的状态。
优缺点：
优点，将状态判断的逻辑移到类外面，方便通过添加新类来添加新的状态。
缺点，如果状态非常多，会导致有非常多的状态类，加大开销。
参考资料：
《设计模式——可复用面向对象软件基础》
《大话设计模式》