C#狀態模式——解決方法過長問題



         上週進京趕考GCT（碩士專業學位研究生入學資格考試），需要提前動身去看考場，順便和同伴一起在北京找個酒店住下，安頓好之後，當躺下的之後筆者想的不是第二天如何應考，而是腦袋了充滿了狀態，狀態，狀態，狀態模式，可能這幾天和小夥伴們討論設計模式比較多緣故吧。此文是爲記錄當時的想法，之後加以聯繫以前所學並實踐後寫出來的。

一、概述

         1.摘要：

          狀態模式允許一個對象在其內部狀態改變時改變它的行爲，使對象看起來似乎修改了它的類。

         2.解決的問題：

          在軟件開發過程中，應用程序可能會根據不同的情況作出不同的處理。最直接的解決方案是將這些所有可能發生的情況全都考慮到，然後使用（if else(或switch case)語句來做狀態判斷來進行不同情況的處理。但是編程中如果一個方法中有很多判斷就是壞味道了。假如我有10個、100個狀態，如果還是用（if else(或switch case)來做判斷那豈不是會累死？再假如我需要增加或修改一個狀態，可能得需要大刀闊斧地進行修改，而程序的可讀性、擴展性也會變得很弱，稍一部小心可能就會出錯，維護起來也會很麻煩。這下我們就可以考慮使用狀態模式解決此問題，只修改自身的狀態即可。

         3.結構如下：

                                                

Conetext:維護一個ConcreteState子類的實例，它可以定義當前的狀態。

State:定義了一個所有具體狀態的共同接口，也可以是抽象類，任何狀態都實現這個相同的接口，這樣一來，狀態之間可以相互替換。

ConcreteState:處理來自Context的請求。每一個ConcreteState都提供了它自己對於請求的實現，所以，當Context狀態發生改變時行爲它也跟着改變。具體的狀態可以有很多個。

二、實踐

         可能僅看以上概念會比較難理解，接下來就看在考前的所想的一個簡單的例子——電燈。我們都知道電燈有兩種狀態，一個狀態是開燈，一個狀態是關燈，默認的狀態下電燈是關着的。

1.結構：

                            

2.代碼實現：

         首先，定義一個實現電燈狀態的接口

namespace LightState
{
    //定義狀態接口
    public interface LightState
    {
        void PressSwitch(Light llight);
    }
}

         其次，定義電燈的具體狀態——開燈和關燈

/***********************************************
      '類 名 稱:LightOn
      '創建時間:2015/10/29 13:23:30
      '作    者:覃仕珍	
      '說    明:開燈狀態
 ************************************************/
namespace LightState
{
    public class LightOn : LightState
    {
        public void PressSwitch(Light light)
        {
            Console.WriteLine("關燈");
            light.State = new LightOff(); //設置電燈的下一個狀態爲關燈狀態
        }
    }
}

/***********************************************
      '類 名 稱:LightOff
      '創建時間:2015/10/29 13:28:35
      '作    者:覃仕珍	
      '說    明:關燈狀態
 ************************************************/
namespace LightState
{
    public class LightOff : LightState
    {
        public void PressSwitch(Light light)
        {
            Console.WriteLine("開燈");
            light.State = new LightOn();
        }
    }
}

         第三，定義擁有開燈和關燈狀態的對象，即電燈

/***********************************************
      '類 名 稱:Light
      '創建時間:2015/10/29 13:18:40
      '作    者:覃仕珍	
      '說    明:定義擁有開燈和關燈狀態的對象，即電燈
 ************************************************/
namespace LightState
{
    public class Light
    {
        public LightState State;
        public Light()
        {
            State = new LightOff();   //另一個狀態爲關燈
        }

        public void PressSwitch()
        {
            State.PressSwitch(this);  //設置燈的初始狀態爲關燈
        }
    }
}

         最後，看結果

namespace LightState
{
    public class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Light light = new Light();
            //調用的順序與在電燈對象中設置是有關係的
            light.PressSwitch();  //開燈
            light.PressSwitch();  //關燈
            light.PressSwitch();   //開燈
            light.PressSwitch();  //關燈

            Console.ReadLine();
        }
    }
}

         運行結果如下：

                    

         當“電燈”發出請求改變狀態的時候，不管它發出的是什麼請求（開燈或是關燈），在具體的子類裏都有自己的實現，而且可以相互替換，所以不管你是按下的開燈還是關燈都可以達到你想要的效果。那天不知怎的，開燈的時候突然就想起了狀態模式，回來之後就做了這個簡單的例子實踐了一下，真是應了那句話：實踐出真知。以前僅看HeadFirst上的講解，似懂非懂，動動小手指就明白了許多。

三、狀態模式 VS 策略模式

       最近和慶波、子傑兄討論了23個設計模式，感覺和兩位大神一起自己收穫還是很大的。實踐了設計模式之後感覺狀態模式與策略模式簡直是一對孿生兄弟，主要是因爲它們的類圖是一樣的，但細細看還是有很大的差別的。狀態模式是狀態在滿足一定條件下的自動更換，用戶無法指定狀態，最多隻能設置初始狀態，而策略模式是讓用戶指定更換的策略算法，也就是一次只能選擇一種策略算法。

                                 

     就先簡單瞭解到這兒了，如果大神們還有什麼建議，懇請留言，筆者感激不盡。