设计模式-状态模式(State)

当有状态的对象与外部事件产生互动时，其内部状态就会发生改变，从而使其行为也发生改变。 对这种有状态的对象编程，传统的解决方案是：将这些所有可能发生的情况全都考虑到，然后使用 if-else 或 switch-case 语句来做状态判断，再进行不同情况的处理。但是显然这种做法对复杂的状态判断存在天然弊端，条件判断语句会过于臃肿，可读性差，且不具备扩展性，维护难度也大。且增加新的状态时要添加新的 if-else 语句，这违背了“开闭原则”，不利于程序的扩展。
状态模式的解决思想是：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，用各个不同的类进行表示，系统处于哪种情况，直接使用相应的状态类对象进行处理，这样能把原来复杂的逻辑判断简单化，消除了 if-else、switch-case 等冗余语句，代码更有层次性，并且具备良好的扩展力。

状态模式的定义与特点

状态（State）模式的定义：对有状态的对象，把复杂的“判断逻辑”提取到不同的状态对象中，允许状态对象在其内部状态发生改变时改变其行为。
状态模式是一种对象行为型模式，其主要优点如下：

1. 结构清晰，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“单一职责原则”。
2. 将状态转换显示化，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. 状态类职责明确，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。

状态模式的主要缺点如下：

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。
3. 状态模式对开闭原则的支持并不太好，对于可以切换状态的状态模式，增加新的状态类需要修改那些负责状态转换的源码，否则无法切换到新增状态，而且修改某个状态类的行为也需要修改对应类的源码。

   状态模式的结构与实现

   
   用户仅需控制环境类，当用户执行环境类的Handle方法后，方法内通过抽象state调用到具当前体状态对象的Handle（Context context）方法 ，创建另一个目标状态进行切换。

   //抽象状态
   public interface State
   {
    void ChangeState(Context context);
   }
   //具体状态
   public class ConcreteStateA : State
   {
    public void ChangeState(Context context)
    {
        Debug.Log("当前状态为A，执行切换至B");
        context.setState(new ConcreteStateB());
    }
   }
   public class ConcreteStateB : State
   {
    public void ChangeState(Context context)
    {
        Debug.Log("当前状态为B，执行切换至A");
        context.setState(new ConcreteStateA());
    }
   }
   //环境类 提供给用户控制状态
   public class Context
   {
    private State state;
    public Context() 
    {
        //创建实例时需初始化状态 此处初始状态为A
        this.state = new ConcreteStateA();
    }
    public void setState(State state)
    {
        this.state = state;
    }
    public State getState()
    {
        return state;
    }
    public void Handle()
    {
        state.ChangeState(this);
    }
   }

   void Start()
   {
    Context context = new Context();
    context.Handle();
    context.Handle();
    context.Handle();
    context.Handle();
   }
   //执行结果
   //当前状态为A，执行切换至B
   //当前状态为B，执行切换至A
   //当前状态为A，执行切换至B
   //当前状态为B，执行切换至A

   状态模式的应用场景

   通常在以下情况下可以考虑使用状态模式

• 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时，就可以考虑使用状态模式。
• 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时

  状态模式的扩展

  在有些情况下，可能有多个环境对象需要共享一组状态，这时需要引入享元模式，将这些具体状态对象放在集合中供程序共享