设计模式21――行为型模式之状态模式

定义：状态模式(State Pattern)，允许一个对象在其内部状态改变时改变它的行为。对象看起来似乎修改了它的类。

类型：对象行为型模式

概述：

一个对象有一个状态，那么每一个状态又对应一些相应的行为。如果这个对象有很多状态，那么就要对应非常多的行为。那么对这些状态的判断以及根据状态完成相应的行为，会非常复杂。并且如果想添加一种新的状态时，需要修改很多的现有代码。这也是有违开闭原则的。状态模式正是在这样一种情况下提出来的。

状态模式将每种状态对应的行为抽象出来成为单独的新的对象，这样将状态转换显式化了。状态的变换不再依赖于Context内部的行为了。另外，将状态及行为提出来能够大为降低Context对象的复杂度。另外如果一个State对应多个Context时，State还可以被多个Context对象共享。

状态，我们立马会提出，今天状态不好，做什么都没劲；又或者是今天状态很好，做事得劲，饭也吃得多。那么我们就以一个人不同时刻的状态为例来讲解状态模式。

类图：

参与者：

1. Human，也即Context通过抽象接口来调用状态对象的具体实现。
   2. State，封装了与Human相关行为的接口。
      3. Happy，Sad，具体实现了与相应状态下的行为。

         示例代码：

         using System;
         using System.Collections.Generic;
         using System.Text;
         
         namespace Pattern21
         {
             //抽象状态
             public abstract class State
             {
                 public abstract void Eat();
                 public abstract void Walk();
             }
         
             // 高兴时的状态
             public class Happy : State
             {
                 public override void Eat()
                 {
                     human.Eat();
                     Console.WriteLine("很多!");
                 }
         
                 public override void Walk()
                 {
                     human.Walk();
                     Console.WriteLine("手舞足蹈的!");
                 }
         
                 public void Attach(Human _human)
                 {
                     human = _human;
                 }
         
                 private Human human;
             }
         
             // 伤心时的状态
             public class Sad : State
             {
                 public override void Eat()
                 {
                     human.Eat();
                     Console.WriteLine("很少!");
                 }
         
                 public override void Walk()
                 {
                     human.Walk();
                     Console.WriteLine("无精打采的!");
                 }
         
                 public void Attach(Human _human)
                 {
                     human = _human;
                 }
         
                 private Human human;
             }
            
         
             // 一个人
             public class Human
             {
                 private State current;
         
                 public void SetState(State s)
                 {
                     current = s;
                 }
         
                 public void Eat()
                 {
                     Console.Write("吃了");
                 }
         
                 public void Walk()
                 {
                     Console.Write("走起路来");
                 }
         
                 public void Show()
                 {
                     current.Eat();
                     current.Walk();
                 }
             }
             class Program
             {
                 static void Main(string[] args)
                 {
                     // 定义一个有很多状态的对象
                     Human human = new Human();
         
                     // 定义一个高兴的状态
                     Happy hState = new Happy();
                     hState.Attach(human);
                     human.SetState(hState);
                     human.Show();
         
                     // 定义一个伤心的状态
                     Sad sad = new Sad();
                     sad.Attach(human);
                     human.SetState(sad);
                     human.Show();
         
                     // 还可以添加生病的状态,只需要添加新的类而不需要修改Human类
                     // ......
         
                     Console.Read();
                 }
             }
         }
         
         

         适用性：

         1. 一个对象的行为取决于它的状态,并且它必须在运行时刻根据状态改变它的行为。
         2. 一个操作中含有庞大的多分支的条件语句，且这些分支依赖于该对象的状态。

            优缺点：

            1. 优点，将状态判断的逻辑移到类外面，方便通过添加新类来添加新的状态。
            2. 缺点，如果状态非常多，会导致有非常多的状态类，加大开销。

               参考资料：

               1. 《设计模式――可复用面向对象软件基础》
               2. 《大话设计模式》