在状态模式(State Pattern)中,类的行为是基于它的状态改变的。这种类型的设计模式属于行为型模式。
在状态模式中,我们创建表示各种状态的对象和一个行为随着状态对象改变而改变的 context 对象。

意图

允许对象在内部状态发生改变时改变它的行为,对象看起来好像修改了它的类。

主要解决

对象的行为依赖于它的状态(属性),并且可以根据它的状态改变而改变它的相关行为。

何时使用

代码中包含大量与对象状态有关的条件语句。

如何解决

将各种具体的状态类抽象出来。

关键代码

通常命令模式的接口中只有一个方法。而状态模式的接口中有一个或者多个方法。而且,状态模式的实现类的方法,一般返回值,或者是改变实例变量的值。也就是说,状态模式一般和对象的状态有关。实现类的方法有不同的功能,覆盖接口中的方法。状态模式和命令模式一样,也可以用于消除 if…else 等条件选择语句。

基本代码

    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Context c = new Context(new ConcreteStateA());

            c.Request();
            c.Request();
            c.Request();
            c.Request();

            Console.Read();
        }
    }

    class Context
    {
        private State state;

        public Context(State state)
        {
            this.state = state;
        }

        public State State
        {
            get
            {
                return state;
            }
            set
            {
                state = value;
                Console.WriteLine("当前状态:" + state.GetType().Name);
            }
        }

        public void Request()
        {
            state.Handle(this);
        }
    }

    abstract class State
    {
        public abstract void Handle(Context context);
    }

    class ConcreteStateA : State
    {
        public override void Handle(Context context)
        {
            context.State = new ConcreteStateB();
        }
    }

    class ConcreteStateB : State
    {
        public override void Handle(Context context)
        {
            context.State = new ConcreteStateA();
        }
    }        

示例

上班时在不同的工作状态下写代码

步骤1 创建抽象状态

     //抽象状态
    public abstract class State
    {
        public abstract void WriteProgram(Work w);
    }

步骤2 实现不同的状态。

    //上午工作状态
    public class ForenoonState : State
    {
        public override void WriteProgram(Work w)
        {
            if (w.Hour < 12)
            {
                Console.WriteLine("当前时间:{0}点 上午工作,精神百倍", w.Hour);
            }
            else
            {
                w.SetState(new NoonState());
                w.WriteProgram();
            }
        }
    }

    //中午工作状态
    public class NoonState : State
    {
        public override void WriteProgram(Work w)
        {
            if (w.Hour < 13)
            {
                Console.WriteLine("当前时间:{0}点 饿了,午饭;犯困,午休。", w.Hour);
            }
            else
            {
                w.SetState(new AfternoonState());
                w.WriteProgram();
            }
        }
    }

    //下午工作状态
    public class AfternoonState : State
    {
        public override void WriteProgram(Work w)
        {
            if (w.Hour < 17)
            {
                Console.WriteLine("当前时间:{0}点 下午状态还不错,继续努力", w.Hour);
            }
            else
            {
                w.SetState(new EveningState());
                w.WriteProgram();
            }
        }
    }

    //晚间工作状态
    public class EveningState : State
    {
        public override void WriteProgram(Work w)
        {
            if (w.TaskFinished)
            {
                w.SetState(new RestState());
                w.WriteProgram();
            }
            else
            {
                if (w.Hour < 21)
                {
                    Console.WriteLine("当前时间:{0}点 加班哦,疲累之极", w.Hour);
                }
                else
                {
                    w.SetState(new SleepingState());
                    w.WriteProgram();
                }
            }
        }
    }

    //睡眠状态
    public class SleepingState : State
    {
        public override void WriteProgram(Work w)
        {
            Console.WriteLine("当前时间:{0}点 不行了,睡着了。", w.Hour);
        }
    }

    //下班休息状态
    public class RestState : State
    {
        public override void WriteProgram(Work w)
        {
            Console.WriteLine("当前时间:{0}点 下班回家了", w.Hour);
        }
    }

步骤3 创建具有状态的Context类。

    //工作
    public class Work
    {
        private State current;
        public Work()
        {
            current = new ForenoonState();
        }

        private double hour;
        public double Hour
        {
            get { return hour; }
            set { hour = value; }
        }

        private bool finish = false;
        public bool TaskFinished
        {
            get { return finish; }
            set { finish = value; }
        }


        public void SetState(State s)
        {
            current = s;
        }

        public void WriteProgram()
        {
            current.WriteProgram(this);
        }
    }

步骤4 使用不同的状态执行

    static void Main(string[] args)
        {
            //紧急项目
            Work emergencyProjects = new Work();
            emergencyProjects.Hour = 9;
            emergencyProjects.WriteProgram();
            emergencyProjects.Hour = 10;
            emergencyProjects.WriteProgram();
            emergencyProjects.Hour = 12;
            emergencyProjects.WriteProgram();
            emergencyProjects.Hour = 13;
            emergencyProjects.WriteProgram();
            emergencyProjects.Hour = 14;
            emergencyProjects.WriteProgram();
            emergencyProjects.Hour = 17;

            //emergencyProjects.WorkFinished = true;
            emergencyProjects.TaskFinished = false;

            emergencyProjects.WriteProgram();
            emergencyProjects.Hour = 19;
            emergencyProjects.WriteProgram();
            emergencyProjects.Hour = 22;
            emergencyProjects.WriteProgram();


            Console.Read();
        }