设计模式笔记(22)---状态模式(行为型)
来源:互联网 发布:网络常用端口号 编辑:程序博客网 时间:2024/05/19 18:18
Gof定义
允许一个对象在其内部状态改变时改变它的行为。从而使对象看起来似乎修改了其行为。
动机
在软件构建过程中,某些对象的状态如果改变,其行为也会随之而发生变化,比如文档处于只读状态,其支持的行为和读写状态支持的行为就可能完全不同。如何在运行时根据对象的状态来透明地更改对象的行为?而不会为对象操作和状态转化之间引入紧耦合?看下面状态模式的结构图和代码。
状态模式结构图:
日常生活中我们常见的灯会有两种状态开和关,当灯亮着时我们可以用开关使之熄灭,反之则变量,看下面的代码就是改变灯的开关状态的一个过程:
/// <summary>/// 灯的状态开和关/// </summary>public enum LightState { On, Off}public class ChangeLightState{ private LightState _state = LightState.On; public LightState Change() { if (_state == LightState.On) { _state = LightState.Off; } else if (_state == LightState.Off) { _state = LightState.On; } return _state; }}/// <summary>/// 客户端程序/// </summary>class Program{ static void Main(string[] args) { ChangeLightState l = new ChangeLightState(); l.Change(); l.Change(); l.Change(); }}
上面的代码使用if语句来解决了灯开关状态的问题,不过在实际开发中的一些状态不可能是简单的枚举,这时如果依然使用if语句就会显得比较复杂,而且随着状态的改变会频繁进行修改if语句。所以需要将状态转换和处理的变化封装在抽象后的具体类中,看上面结构图的对应代码:
public abstract class State{ public abstract void Handle(Context context);}public class ConcreteStateA : State{ public override void Handle(Context context) { context.State = new ConcreteStateB(); }}public class ConcreteStateB : State{ public override void Handle(Context context) { context.State = new ConcreteStateA(); }}public class Context{ private State _state; public Context(State state) { this._state = state; } public State State { get { return _state; } set { _state = value;} } public void Request() { _state.Handle(this); }}/// <summary>/// 客户端程序/// </summary>class Program{ static void Main(string[] args) { Context context = new Context(new ConcreteStateA()); context.Request(); context.Request(); context.Request(); }}
根据状态模式将上面的灯开关的代码改进如下:
public abstract class State{ public abstract void Change(ChangeLightState c);}public class OnState : State{ public override void Change(ChangeLightState c) { c.State = new OffState(); }}public class OffState : State{ public override void Change(ChangeLightState c) { c.State = new OnState(); }}public class ChangeLightState{ public State State { get; set; } public void Change() { State.Change(this); }}/// <summary>/// 客户端程序/// </summary>class Program{ static void Main(string[] args) { ChangeLightState c = new ChangeLightState(); c.State = new OnState(); c.Change(); c.Change(); c.Change(); }}
State模式的几个要点
- State模式将所有与一个特定状态相关的行为都放入一个State的子类对象中,在对象状态切换时,切换相应的对象;但同时维持State的接口,这样实现了具体操作与状态转换之间的解耦。
- 为不同的状态引入不同的对象使得状态转换变得更加明确,而且可以保证不会出现状态不一致的情况,因为转换是原子性的——即要么彻底转换过来,要么不转换。
- 如果State对象没有实例变量,那么各个上下文可以共享同一个State对象,从而节省对象开销。
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