设计模式笔记 21. State 状态模式(行为型模式)

21. State 状态模式

2008-09-22

动机 (Motivation)

     在软件构建过程中，某些对象的状态如果改变，其行为也会随之而发生变化，比如文档处于只读状态，其支持的行为和读写状态支持的行为就可能完全不同。

     如何在运行时根据对象的状态来透明地更改对象的行为？而不会为对象操作和状态转化之间引入紧耦合？

意图(Intent)

     允许一个对象在其内部状态改变时改变它的行为。从而使对象看起来似乎修改了其行为。                                            ——《设计模式》GoF

基本代码：

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

 

     // 具体状态，每一个子类实现一个与Context的一个状态相关的行为
     class  ConcreteStateA : State
     {
        public override void Handle(Context context)
        {
            //设置ConcreteStateA的下一个状态是ConcreteStateB
            context.State = new ConcreteStateB();
        }
    }

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

 

     // 维护一个ConcreteState子类的实例，用于定义当前的状态
     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);
        }
    }

 

客户端代码：

     class  Program
     {
        static void Main(string[] args)
        {
            //设置Context的初始状态为ConcreteStateA
            Context c = new Context(new ConcreteStateA());

            //不断的请求，同时更改状态
            c.Request();
            c.Request();
            c.Request();
            c.Request();

            Console.Read();
        }
    }

 

State的几个要点:

State模式将所有与一个特定状态相关的行为都放入一个State的子类对象中，在对象状态切换时，切换相应的对象；但同时维持State的接口，这样实现了具体操作与状态转换之间的解耦。

为不同的状态引入不同的对象使得状态转换变得更加明确，而且可以保证不会出现状态不一致的情况，因为转换是原子性的——即要么彻底转换过来，要么不转换。

如果State对象没有实例变量，那么各个上下文可以共享同一个State对象，从而节省对象开销。