设计模式-状态模式（State）
讲故事
彩虹环绕这秋香、春香、夏香，秋香、春香、夏香环绕着我，这时键盘飞入我的怀中(小朋友，你是否有许多的问号）,飞速的敲击键盘，不一会儿婀娜多姿的冬香也出现在我的面前。
有了四大美人相伴，那我的生活要好好重新安排一下，早上谁来服侍我，中午谁来服侍我，下午谁来服侍我，晚上谁来服侍我，想想都美啊~
安排...
Coding
Time 、Weather 时间段和天气枚举
/// <summary> /// 时间段 /// </summary> public enum Time { Morning, Noon, Afternoon, Night } /// <summary> /// 天气 /// </summary> public enum Weather { /// <summary> /// 好天气 /// </summary> Good, /// <summary> /// 坏天气 /// </summary> Bad }
Life类，模拟一天的生活，根据不同时间段来判断谁来服侍我干什么
/// <summary> /// 生活 /// </summary> public class Life { /// <summary> /// 时间段 /// </summary> public Time Time { get; set; } /// <summary> /// 天气 /// </summary> public Weather Weather { get; set; } /// <summary> /// 干啥子 /// </summary> public void Doing() { if (Time == Time.Morning) { Console.WriteLine($"\n现在是 早上,春香 服侍我起床~"); } else if (Time == Time.Noon) { Console.WriteLine($"\n现在是 中午,夏香 陪我玩耍~"); if (Weather == Weather.Good) { Console.WriteLine($"天气真好，陪我出去放风筝"); } else { Console.WriteLine($"天气不好，待家给我跳舞"); } } else if (Time == Time.Afternoon) { Console.WriteLine($"\n现在是 下午,秋香 服侍我用餐~"); } else if (Time == Time.Night) { Console.WriteLine($"\n现在是 晚上,冬香 服侍我就寝~"); } else { Console.WriteLine($"\n睡觉中..."); } } }
客户端 开始我一天的生活
internal class Program
{
private static void Main(string[] args)
{
var life = new Life();
//设置天气
life.Weather = Weather.Good;
life.Time = Time.Morning;
life.Doing();
life.Time = Time.Noon;
life.Doing();
life.Time = Time.Afternoon;
life.Doing();
life.Time = Time.Night;
life.Doing();
Console.WriteLine("\nHappy Ending~");
Console.ReadLine();
}
}
结果展示：
现在是 早上,春香 服侍我起床~
现在是 中午,夏香 陪我玩耍~
天气真好，陪我出去放风筝
现在是 下午,秋香 服侍我用餐~
现在是 晚上,冬香 服侍我就寝~
结果还是挺美好的，但是 这个实现过程很是糟糕。
尤其是Life.Doing()
/// <summary>
/// 干啥子
/// </summary>
public void Doing()
{
if (Time == Time.Morning)
{
Console.WriteLine($"\n现在是 早上,春香 服侍我起床~");
}
else if (Time == Time.Noon)
{
Console.WriteLine($"\n现在是 中午,夏香 陪我玩耍~");
if (Weather == Weather.Good)
{
Console.WriteLine($"天气真好，陪我出去放风筝");
}
else
{
Console.WriteLine($"天气不好，待家给我跳舞");
}
}
else if (Time == Time.Afternoon)
{
Console.WriteLine($"\n现在是 下午,秋香 服侍我用餐~");
}
else if (Time == Time.Night)
{
Console.WriteLine($"\n现在是 晚上,冬香 服侍我就寝~");
}
else
{
Console.WriteLine($"\n睡觉中...");
}
}
这个方法存在以下问题：
- 方法很长（如果我们再把时间段细分以下，或者每个时间段做的事情增加。实际开发中，可能每个判断中包含很多很复杂的业务逻辑）。开发过程中，我们要尽量保持每个方法体代码行数不超过50行。
- 判断分支太多。if else很多，并且还存在嵌套，该方法的责任过大，同时也不方便阅读。
- 维护困难。以后要增加时间段，比如我 想在深夜 有人来服侍我吃宵夜，要修改Life.Doing()来实现，这完全违背了我的人生信条的第3条！
如何解决上面的问题呢？这时房中升起了四个金光闪闪的大字——状态模式
状态模式
敲黑板·划重点
定义： 当一个对象的内在状态改变时允许改变其行为，这个对象看起来像是改变了其类。（上面案例中，时间段Time就是Life对象的状态，当Time改变时，Life的行为Doing()就改变了）
作用： 主要解决当控制一个对象状态转换条件表达式过于复杂时的情况。把状态的判断逻辑转移到表示不同状态的一系列类当中，可以把复杂的判断逻辑简化。
好处： 将与特定状态相关的行为局部化，并且将不同状态的行为分割开来。
思想： 将特定状态相关的行为都放入一个对象中，由于所有与状态相关的代码都存在于具体的状态对象中，所以通过定义新的子类就可以很容易地增加新的状态和转换。消除庞大的条件分支语句，通过把各种状态转移逻辑分布到状态的子类之间，来减少相互间的依赖。
解决方法已经找到，就开始干吧...
Code Upgrade
ITimeHandle接口，定义各种时间段（状态）的行为。
public interface ITimeHandle { /// <summary> /// 干啥子 /// </summary> /// <param name="life"></param> public void Doing(Life life); }
Life类，属性中包含ITimeHandle，行为Doing()交个具体的时间段操作（状态对象）。
/// <summary> /// 生活 /// </summary> public class Life { private ITimeHandle _timeHandle; /// <summary> /// 时间段 /// </summary> public Time Time { get; set; } /// <summary> /// 天气 /// </summary> public Weather Weather { get; set; } /// <summary> /// 初始化 一天生活的 时间段 /// </summary> public Life() { //默认设置时间为 上午 _timeHandle = new MorningTime(); } /// <summary> /// 设置时间段对应的操作类 /// </summary> /// <param name="timeHandle"></param> public void SetTimeHandle(ITimeHandle timeHandle) { _timeHandle = timeHandle; } /// <summary> /// 干啥子 /// </summary> public void Doing() { _timeHandle.Doing(this); } }
MorningTime、NoonTime、AfternoonTime、NightTime类实现ITimeHandle接口（这也就是 思想 中：将与特定状态相关的行为局部化。所有与状态相关的代码都存在于具体的状态对象中）。在具体的时间段类中来判断改该做什么（这也就是 作用 中：把状态的判断逻辑转移到表示不同状态的一系列类当中，可以把复杂的判断逻辑简化）。
/// <summary> /// 早上 干什么 /// </summary> public class MorningTime : ITimeHandle { public void Doing(Life life) { if (life.Time == Time.Morning) { Console.WriteLine($"现在是 早上,春香 服侍我起床~"); } else { life.SetTimeHandle(new NoonTime()); life.Doing(); } } } /// <summary> /// 中午 干什么 /// </summary> public class NoonTime : ITimeHandle { public void Doing(Life life) { if (life.Time == Time.Noon) { Console.WriteLine($"现在是 中午,夏香 陪我玩耍~"); if (life.Weather == Weather.Good) { Console.WriteLine($"天气真好，陪我出去放风筝"); } else { Console.WriteLine($"天气不好，待家给我跳舞"); } } else { life.SetTimeHandle(new AfternoonTime()); life.Doing(); } } } /// <summary> /// 下午 干什么 /// </summary> public class AfternoonTime : ITimeHandle { public void Doing(Life life) { if (life.Time == Time.Afternoon) { Console.WriteLine($"现在是 下午,秋香 服侍我用餐~"); } else { life.SetTimeHandle(new NightTime()); life.Doing(); } } } /// <summary> /// 晚上 干什么 /// </summary> public class NightTime : ITimeHandle { public void Doing(Life life) { if (life.Time == Time.Night) { Console.WriteLine($"现在是 晚上,冬香 服侍我就寝~"); } else { Console.WriteLine($"睡觉中..."); } } }
客户端代码 和 输出结果 同上
现在，我们再来看看Life.Doing()
/// <summary>
/// 干啥子
/// </summary>
public void Doing()
{
_timeHandle.Doing(this);
}
方法简洁明了，消除了过多的判断分支。
同时Life类的职责简化了，做到代码的责任分解。符合了我人生信条的第1条和第3条。
这时候，我们再要增加一个深夜吃夜宵的时间段，Life类就不需要动了。我们只需增加WeeHoursTime类实现ITimeHandle，调整NightTime中的判断就可以了。
吟诗
糟糕的问题完美解决，我心甚欢，吟诗一首：
桃花坞里桃花庵，
桃花庵下桃花仙。
桃花仙人敲代码，
桃花运来年复年。
示例代码地址： https://gitee.com/sayook/DesignMode/tree/master/State
