State
状态模式: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.
通俗来讲,状态模式就是把各个状态和其对应的逻辑封装在一个类当中,环境类中来聚合一个状态属性。通过设置或者切换环境类中状态属性的值,来调用不同状态对应的不同逻辑。
状态模式中的角色:

  • 环境类(Context)角色:也称为上下文,它定义了客户端需要的接口,内部维护一个当前状态,并负责具体状态的切换。
  • 抽象状态(State)角色:定义一个接口,用以封装环境对象中的特定状态所对应的行为,可以有一个或多个行为。
  • 具体状态(Concrete State)角色:实现抽象状态所对应的行为,并且在需要的情况下进行状态切换。

    1、场景描述

    红绿灯按固定顺序轮流切换,每个状态对应一定的行为。下面用状态模式来实现。

    2、实现

    UML图如下:
    image.png ```csharp ///

    /// 环境类—红绿灯 /// public class TrafficLightContext { public AbstractState state { get; set; } public TrafficLightContext() {

    1. this.state = new GreenState(this);

    } ///

    /// 运行 /// public void Run() {

      state.LightOnToAction();
    

    } } ///

    /// 抽象状态 /// public abstract class AbstractState { public TrafficLightContext context; public AbstractState(TrafficLightContext context) {

      this.context = context;
    

    } ///

    /// 灯亮后做的事情 /// public abstract void LightOnToAction(); } /// /// 具体状态-绿灯 /// public class GreenState : AbstractState { public GreenState(TrafficLightContext context) : base(context) { }

    public override void LightOnToAction() {

      Console.WriteLine("绿灯亮,车辆/行人可以通行");
      context.state = new YellowState(context);
    

    } } ///

    /// 具体状态-红灯 /// public class RedState : AbstractState { public RedState(TrafficLightContext context) : base(context) { }

    public override void LightOnToAction() {

      Console.WriteLine("红灯亮,车辆/行人停车等待");
      context.state = new GreenState(context);
    

    } } ///

    /// 具体状态-黄灯 /// public class YellowState : AbstractState { public YellowState(TrafficLightContext context) : base(context) { }

    public override void LightOnToAction() {

      Console.WriteLine("黄灯亮,车辆/行人谨慎通行或者停车等待");
      context.state = new RedState(context);
    

    } }

// 客户端 // 状态按照规则自动流转 TrafficLightContext context = new TrafficLightContext(); for (int i = 0; i < 10; i++) context.Run(); ```

3、优缺点

优点:

  • 将状态与状态对应的逻辑封装在单独的状态类当中,符合单一职责原则,减少对象间的依赖。
  • 由状态切换来实现调用不同状态的逻辑,省去大量的if..else..或者switch判断,使代码更清晰、更容易维护。
  • 状态类之间职责分明,有利于扩展。

缺点:

  • 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。

    4、应用场景

  • 行为逻辑随状态改变而改变的场景

  • 大量判断、分支的业务逻辑的场景