通俗易懂设计模式解析——状态模式
前言
今天我们讲的是状态模式【state pattern】、这个名字咋一看不好理解，但是仔细一想还是比较容易的。状态模式重点关注的是状态。状态又牵扯着什么呢？房屋的状态暂且可以分为出租、签订合同、退房。那么出租对应的是什么呢？出租状态代表可以租房。可以租房是一个行为了。所以不难理解的是状态模式关注的是状态的改变与行为的变化。
状态模式介绍
一、来由
在软件系统中，经常状态的改变影响着行为的变化。例如房屋状态是出租既可以租房、出售既可以买卖房、不租售意味不可操作。那么如何避免对象操作和状态转换之间出现紧耦合呢？状态模式将每种状态对应的行为抽象出来成为单独新的对象，这样状态的变化不再依赖于对象内部的行为正解决了此问题。
二、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。
三、案例图
四、状态模式代码示例
我们看下案例图中主要三个部分：
环境角色：包含保留了一个具体状态的实例、给出当前状态及调用方法。
抽象状态：定义接口、封装一个状态相对应的行为方法。
具体状态：实现具体状态对应的的具体对应行为。
我们继续看这个房屋的案例，针对房屋我们整理这么一个案例，租房然后签订合同。合同半年内退房无押金。租房时间达到半年退房可得押金。我们看下代码实现吧:
namespace state_pattern
{
/// <summary>
/// 房屋对象类
/// </summary>
public class statepattern
{
/// <summary>
/// 房屋id
/// </summary>
public int id { get; set; }
/// <summary>
/// 房屋名称
/// </summary>
public string name { get; set; }
/// <summary>
/// 租房时间/月
/// </summary>
public int time { get; set; }
/// <summary>
/// 房屋状态
/// </summary>
public housestate state { get; set; }
/// <summary>
/// 是否退押金
/// </summary>
public bool isdeposit { get; set; }
}
/// <summary>
/// 房屋出租状态枚举
/// </summary>
public enum housestate
{
[description("出租")]
lease =1,
[description("签订合同")]
leaseed = 2,
[description("退房")]
deposit = 3,
}
/// <summary>
/// 环境角色
/// </summary>
public class environmental
{
public state _state;
/// <summary>
/// 初始化房屋状态
/// </summary>
public environmental()
{
this._state = new leasestate();
}
public statepattern _statepattern { get; set; }
/// <summary>
/// 获取房屋对象
/// </summary>
/// <param name="statepattern"></param>
public void getstatepattern(statepattern statepattern,state state=null)
{
_statepattern = statepattern;
if (state!=null)
{
_state = state;
}
}
/// <summary>
/// 更改状态方法
/// </summary>
/// <param name="state"></param>
public void setstate(state state)
{
_state = state;
}
public void show()
{
if (this._statepattern!=null)
{
_state.handle(this);
}
else
{
console.writeline("无可操作房屋!");
}
}
}
/// <summary>
/// 抽象状态接口
/// </summary>
public interface state
{
void handle(environmental environmental);
}
/// <summary>
/// 出租状态
/// </summary>
public class leasestate : state
{
public void handle(environmental environmental)
{
//房屋出租
if (environmental._statepattern.state==housestate.lease)
{
console.writeline($"{environmental._statepattern.name}房屋正在出租!");
console.writeline("如果觉得可以的话就签订租房合同!");
environmental.setstate(new leaseedstate());
environmental.show();
}
}
}
/// <summary>
/// 签订合同状态
/// </summary>
public class leaseedstate : state
{
public void handle(environmental environmental)
{
//后期办理退房手续
if (environmental._statepattern.state == housestate.lease)
{
console.writeline($"{environmental._statepattern.name}签订租房合同!");
environmental._statepattern.state = housestate.leaseed;
environmental._statepattern.time = 1;
environmental.setstate(new depositstate());
environmental.show();
}
}
}
/// <summary>
/// 退房有押金状态
/// </summary>
public class depositstate : state
{
public void handle(environmental environmental)
{
environmental._statepattern.isdeposit = true;
if (environmental._statepattern.state == housestate.leaseed && environmental._statepattern.time < 6)
{
console.writeline($"{environmental._statepattern.name}如果现在退房的话是不能退押金的!");
environmental._statepattern.isdeposit = false;
}
else
console.writeline($"{environmental._statepattern.name}如果现在退房的话是可以退押金的!");
console.writeline("考虑是否退房!");
}
}
}
namespace state_pattern
{
class program
{
static void main(string[] args)
{
//初始化房源信息
list<statepattern> statepatterns = new list<statepattern>();
statepatterns.add(new statepattern {id=1,name="房屋一",state=housestate.lease });
environmental environmental = new environmental();
//房屋一出租
environmental.getstatepattern(statepatterns.where(x=>x.id==1).firstordefault());
environmental.show();
//时间大于半年可退押金
statepatterns[0].time = 7;
environmental.show();
}
}
}
在上面的代码运行之后房屋一的状态在其对象内部发送了改变，从而行为也发送了变化。刚开始的正在出租改变成了签订合同出租之后。行为变化也从签订合同转变成了退房操作。
使用场景及优缺点
一、使用场景
1、行为随着状态改变而改变的场景。
2、条件或分支语句的替代者。
二、优点
1、封装了状态及行为的转换规则。
2、在编写钱枚举出可能的状态，确定状态的种类。
3、方便状态的增加。只需要改变状态即可改变对象的行为。扩展性好。
4、可以多个环境一起共享一个状态对象，减少了对象个数。
三、缺点
1、状态模式会增加系统类和对象的个数
2、对开闭原则不友好。增加状态需要对那些负责状态转换的代码进行修改。否则的话无法转换到最新的状态。
3、状态模式的结构和实现都比较复杂，使用不当容易造成代码混乱及难理解。
总结
状态模式到这里介绍完了，状态模式模式注重的状态在内部的改变自动改变其行为。对象看起来好像改变了它的类一样。抓住重点实现。第一个是状态的变化。第二个是状态变化引起的行为变化。第三个是在状态内部改变的。把状态的转换逻辑和状态对象放在一起。继而替换一个庞大的语句条件。
时间抓起来说是金子，抓不住就是流水。
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