[Head First设计模式]生活中学设计模式——状态模式

 1 namespace Wolfy.状态模式
 2 {
 3     /// <summary>
 4     /// 抽象状态类，定义一个接口以封装与Context的一个特定状态相关的行为
 5     /// </summary>
 6     public abstract class TrafficLightState
 7     {
 8         /// <summary>
 9         /// 改变状态的方法
10         /// </summary>
11         public abstract void ChangeState(TrafficLight context);
12     }
13 }

 1 namespace Wolfy.状态模式
 2 {
 3     /// <summary>
 4     /// 具体状态类 绿灯状态
 5     /// </summary>
 6     public class GreenState:TrafficLightState
 7     {
 8         public override void ChangeState(TrafficLight contex)
 9          {
10              Console.WriteLine("绿灯行");
11              contex.SetState(new RedState());
12         }
13     }
14 }

 1 namespace Wolfy.状态模式
 2 {
 3     /// <summary>
 4     /// 具体状态类 黄灯状态
 5     /// </summary>
 6     public class YellowState : TrafficLightState
 7     {
 8       
 9         public override void ChangeState(TrafficLight contex)
10         {
11             Console.WriteLine("黄灯亮了等一等");
12             //改变状态
13             contex.SetState(new GreenState());
14         }
15     }
16 }

 1 namespace Wolfy.状态模式
 2 {
 3     /// <summary>
 4     /// 具体状态类 红灯状态
 5     /// </summary>
 6     public class RedState : TrafficLightState
 7     {
 8         public override void ChangeState(TrafficLight contex)
 9         {
10             Console.WriteLine("红灯停");
11             //改变状态
12             contex.SetState(new YellowState());
13         }
14     }
15 }

 1 namespace Wolfy.状态模式
 2 {
 3     /// <summary>
 4     ///TrafficLight相当于 Context(上下文)类 拥有一些内部状态
 5     /// </summary>
 6     public class TrafficLight
 7     {
 8         //定时器 为了模拟等待的过程 定义一个定时器
 9         private Timer timer;
10         //记录状态
11         private TrafficLightState state;
12         /// <summary>
13         /// 构造函数 
14         /// </summary>
15         /// <param name="time">时间间隔</param>
16         public TrafficLight(int time)
17         {
18             this.timer = new Timer();
19             this.timer.Start();
20             this.timer.Elapsed += timer_Elapsed;
21             this.timer.Interval = time;
22 
23         }
24         void timer_Elapsed(object sender, ElapsedEventArgs e)
25         {
26             this.Request();
27         }
28         public void SetState(TrafficLightState state)
29         {
30             this.state = state;
31         }
32         /// <summary>
33         /// 对请求做处理，并设置下一个状态
34         /// </summary>
35         public void Request()
36         {
37             //时间到 改变一次状态
38             state.ChangeState(this);
39         }
40     }
41 }

测试

 1 namespace Wolfy.状态模式
 2 {
 3     class Program
 4     {
 5         static void Main(string[] args)
 6         {
 7             TrafficLight trafficLight = new TrafficLight(10000);
 8             //初始化第一个状态
 9             trafficLight.SetState(new RedState());
10             //发送请求 显示第一个状态 不用等待
11             trafficLight.Request();
12             Console.Read();
13         }
14     }
15 }

结果

《[Head First设计模式]生活中学设计模式——状态模式》

总结

优点

状态模式将与特定状态相关的行为局部化，并且将不同状态的行为分割开。

State模式将所有与一个特定的状态相关的行为都放入一个对象中。因为所有与状态相关的代码都存在于某一个State子类中, 所以通过定义新的子类可以很容易的增加新的状态和转换。另一个方法是使用数据值定义内部状态并且让 Context操作来显式地检查这些数据。但这样将会使整个Context的实现中遍布看起来很相似的条件if else语句或switch case语句。增加一个新的状态可能需要改变若干个操作, 这就使得维护变得复杂了。State模式避免了这个问题, 但可能会引入另一个问题, 因为该模式将不同状态的行为分布在多个State子类中。这就增加了子类的数目，相对于单个类的实现来说不够紧凑。但是如果有许多状态时这样的分布实际上更好一些, 否则需要使用巨大的条件语句。正如很长的过程一样，巨大的条件语句是不受欢迎的。它们形成一大整块并且使得代码不够清晰，这又使得它们难以修改和扩展。 State模式提供了一个更好的方法来组织与特定状态相关的代码。决定状态转移的逻辑不在单块的 i f或s w i t c h语句中, 而是分布在State子类之间。将每一个状态转换和动作封装到一个类中，就把着眼点从执行状态提高到整个对象的状态。这将使代码结构化并使其意图更加清晰。

它使得状态转换显式化

当一个对象仅以内部数据值来定义当前状态时 , 其状态仅表现为对一些变量的赋值，这不够明确。为不同的状态引入独立的对象使得转换变得更加明确。而且, State对象可保证Context不会发生内部状态不一致的情况，因为从 Context的角度看，状态转换是原子的—只需重新绑定一个变量(即Context的State对象变量)，而无需为多个变量赋值

State对象可被共享

如果State对象没有实例变量—即它们表示的状态完全以它们的类型来编码—那么各Context对象可以共享一个State对象。当状态以这种方式被共享时, 它们必然是没有内部状态, 只有行为的轻量级对象。

缺点

导致较多的ConcreteState子类。

适用场景

当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时，就可以考虑使用状态模式。

一个操作中含有庞大的分支机构，并且这些分支决定于对象的状态。

参考

《Head First 设计模式》

http://blog.csdn.net/hguisu/article/details/7557252

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[Head First设计模式]生活中学设计模式——外观模式

引言

允许一个对象在其内部状态改变时改变它的行为。

状态模式

允许对象在内部状态改变时改变它的行为，对象看起来好像修改了它的类。

类图

《[Head First设计模式]生活中学设计模式——状态模式》

角色

state：状态，定义一个接口以封装与Context的特定状态相关的行为，但是行为本身是空的，该行为是由ConcreteState来实现的。

ConcreteState：具体状态子类，每一个子类实现一个与Contex的一个状态相关的行为。

一个例子

在过马路的时候，交通灯的状态，红，黄，绿，时间到了，在三个状态中切换。现在就用代码进行模拟。

 1 namespace Wolfy.状态模式
 2 {
 3     /// <summary>
 4     /// 抽象状态类，定义一个接口以封装与Context的一个特定状态相关的行为
 5     /// </summary>
 6     public abstract class TrafficLightState
 7     {
 8         /// <summary>
 9         /// 改变状态的方法
10         /// </summary>
11         public abstract void ChangeState(TrafficLight context);
12     }
13 }

 1 namespace Wolfy.状态模式
 2 {
 3     /// <summary>
 4     /// 具体状态类 绿灯状态
 5     /// </summary>
 6     public class GreenState:TrafficLightState
 7     {
 8         public override void ChangeState(TrafficLight contex)
 9          {
10              Console.WriteLine("绿灯行");
11              contex.SetState(new RedState());
12         }
13     }
14 }

 1 namespace Wolfy.状态模式
 2 {
 3     /// <summary>
 4     /// 具体状态类 黄灯状态
 5     /// </summary>
 6     public class YellowState : TrafficLightState
 7     {
 8       
 9         public override void ChangeState(TrafficLight contex)
10         {
11             Console.WriteLine("黄灯亮了等一等");
12             //改变状态
13             contex.SetState(new GreenState());
14         }
15     }
16 }

 1 namespace Wolfy.状态模式
 2 {
 3     /// <summary>
 4     /// 具体状态类 红灯状态
 5     /// </summary>
 6     public class RedState : TrafficLightState
 7     {
 8         public override void ChangeState(TrafficLight contex)
 9         {
10             Console.WriteLine("红灯停");
11             //改变状态
12             contex.SetState(new YellowState());
13         }
14     }
15 }

 1 namespace Wolfy.状态模式
 2 {
 3     /// <summary>
 4     ///TrafficLight相当于 Context(上下文)类 拥有一些内部状态
 5     /// </summary>
 6     public class TrafficLight
 7     {
 8         //定时器 为了模拟等待的过程 定义一个定时器
 9         private Timer timer;
10         //记录状态
11         private TrafficLightState state;
12         /// <summary>
13         /// 构造函数 
14         /// </summary>
15         /// <param name="time">时间间隔</param>
16         public TrafficLight(int time)
17         {
18             this.timer = new Timer();
19             this.timer.Start();
20             this.timer.Elapsed += timer_Elapsed;
21             this.timer.Interval = time;
22 
23         }
24         void timer_Elapsed(object sender, ElapsedEventArgs e)
25         {
26             this.Request();
27         }
28         public void SetState(TrafficLightState state)
29         {
30             this.state = state;
31         }
32         /// <summary>
33         /// 对请求做处理，并设置下一个状态
34         /// </summary>
35         public void Request()
36         {
37             //时间到 改变一次状态
38             state.ChangeState(this);
39         }
40     }
41 }

测试

 1 namespace Wolfy.状态模式
 2 {
 3     class Program
 4     {
 5         static void Main(string[] args)
 6         {
 7             TrafficLight trafficLight = new TrafficLight(10000);
 8             //初始化第一个状态
 9             trafficLight.SetState(new RedState());
10             //发送请求 显示第一个状态 不用等待
11             trafficLight.Request();
12             Console.Read();
13         }
14     }
15 }

结果

《[Head First设计模式]生活中学设计模式——状态模式》

总结

优点

状态模式将与特定状态相关的行为局部化，并且将不同状态的行为分割开。

它使得状态转换显式化

State对象可被共享

缺点

导致较多的ConcreteState子类。

适用场景

当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时，就可以考虑使用状态模式。

一个操作中含有庞大的分支机构，并且这些分支决定于对象的状态。

参考

《Head First 设计模式》

http://blog.csdn.net/hguisu/article/details/7557252

    原文作者：wolfy
    原文地址: http://www.cnblogs.com/wolf-sun/p/3661043.html
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