设计模式-行为型-状态模式

状态模式（state）：

　　在软件开发过程中，应用程序可能会根据不同的情况作出不同的处理。最直接的解决方案是将这些所有可能发生的情况全都考虑到，然后使用if else语句来做状态判断来进行不同情况的处理。但对复杂状态的判断就显得"力不从心了"，随着增加新的状态或者修改一个状体if else(或switch case)语句的增多或者修改）可能会引起很大的修改，违反ocp原则。状态模式就是在当控制一个对象状态转换的条件表达式过于复杂时，把相关"判断逻辑"提取出来，放到一系列的状态类当中，这样可以把原来复杂的逻辑判断简单化。

状态模式的角色：

　　

　　1）环境类（context）：也称为上下文，它定义了客户感兴趣的接口，维护一个当前状态，并将与状态相关的操作委托给当前状态对象来处理。

　　2）抽象状态类（abstractstate）：定义一个接口以封装与context的一个特定状态相关的行为。

　　3)具体状态类（concretestate）：实现抽象状态所对应的行为。

状态模式的代码实现： 

 1 internal class program
 2 {
 3     private static void main(string[] args)
 4     {
 5         // setup context in a state
 6         context c = new context(new concretestatea());
 7 
 8         // issue requests, which toggles state
 9         c.request();
10         c.request();
11     }
12 }
13 
14 public abstract class abstractstate
15 {
16     public abstract void handler(context context);
17 }
18 
19 public class context
20 {
21     private abstractstate state;
22 
23     public context(abstractstate state)
24     {
25         this.state = state;
26     }
27 
28     public abstractstate state
29     {
30         get
31         {
32             return state;
33         }
34         set
35         {
36             state = value;
37             console.writeline("state: " + state.gettype().name);
38         }
39     }
40 
41     public void request()
42     {
43         state.handler(this);
44     }
45 }
46 
47 public class concretestatea : abstractstate
48 {
49     public override void handler(context context)
50     {
51         context.state = new concretestateb();
52     }
53 }
54 
55 public class concretestateb : abstractstate
56 {
57     public override void handler(context context)
58     {
59         context.state = new concretestatec();
60     }
61 }
62 
63 public class concretestatec : abstractstate
64 {
65     public override void handler(context context)
66     {
67         context.state = new concretestatea();
68     }
69 }

实例：（以电灯开关为例） 

 1 internal class program
 2 {
 3     private static void main(string[] args)
 4     {
 5         light light = new light(new lightoff());
 6         light.pressswich();
 7         light.pressswich();
 8     }
 9 }
10 
11 /// <summary>
12 /// 抽象电灯状态类
13 /// </summary>
14 public abstract class lightstate
15 {
16     public abstract void pressswich(light light);
17 }
18 
19 public class light
20 {
21     private lightstate state;
22 
23     public light(lightstate state)
24     {
25         this.state = state;
26     }
27 
28     public lightstate state
29     {
30         get { return state; }
31         set { state = value; }
32     }
33 
34     public void pressswich()
35     {
36         state.pressswich(this);
37     }
38 }
39 
40 /// <summary>
41 /// 电灯打开状态
42 /// </summary>
43 public class lighton : lightstate
44 {
45     public override void pressswich(light light)
46     {
47         console.writeline("turn off the light.");
48         light.state = new lightoff();
49     }
50 }
51 
52 /// <summary>
53 /// 电灯关闭状态
54 /// </summary>
55 public class lightoff : lightstate
56 {
57     public override void pressswich(light light)
58     {
59         console.writeline("turn on the light.");
60         light.state = new lighton();
61     }
62 }

状态模式的优缺点：

　　优点：

　　　　1）状态模式将与特定状态相关的行为局部化到一个状态中，并且将不同状态的行为分割开来，满足“”。

　　　　2）减少对象间的相互依赖。将不同的状态引入独立的对象中会使得状态转换变得更加明确，且减少对象间的相互依赖。

　　　　3）有利于程序的扩展。通过定义新的子类很容易地增加新的状态和转换。

　　缺点：

　　　　1）状态模式的使用必然会增加系统的类与对象的个数。

　　　　2）状态模式的结构与实现都较为复杂，如果使用不当会导致程序结构和代码的混乱。

状态模式的应用场景：

　　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根据状态改变它的行为。

　　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。

状态模式与的区别：

　　从uml图上我们会发现这两种设计模式几乎一摸一样，都是利用多态把一些操作分配到一组相关的简单的类中。然而在显示世界中，策略模式和状态模式是两种完全不同的思想。对状态进行建模时，状态迁移是一个核心问题；但策略模式与迁移毫无关系，策略模式允许一个客户选择或提供一种策略。

状态模式与的区别：

　　职责链模式和状态模式都可以解决if分支过多的问题，从定义来看，状态模式是一个对象内在状态发生改变（一个对象，相对稳定，处理完一个对象下一个对象一般已确定），而职责链模式是多个对象之间的改变（多个对象之间的话，就会出现某个对象不存在的问题，且该模式由客户端指定，不稳定），这也说明了这两个模式处理的情况不同。

参考：