设计模式-行为型-状态模式

状态模式（State）：

　　在软件开发过程中，应用程序可能会根据不同的情况作出不同的处理。最直接的解决方案是将这些所有可能发生的情况全都考虑到，然后使用if else语句来做状态判断来进行不同情况的处理。但对复杂状态的判断就显得"力不从心了"，随着增加新的状态或者修改一个状体if else(或switch case)语句的增多或者修改）可能会引起很大的修改，违反OCP原则。状态模式就是在当控制一个对象状态转换的条件表达式过于复杂时，把相关"判断逻辑"提取出来，放到一系列的状态类当中，这样可以把原来复杂的逻辑判断简单化。

状态模式的角色：

　　

　　1）环境类（Context）：也称为上下文，它定义了客户感兴趣的接口，维护一个当前状态，并将与状态相关的操作委托给当前状态对象来处理。

　　2）抽象状态类（AbstractState）：定义一个接口以封装与Context的一个特定状态相关的行为。

　　3)具体状态类（ConcreteState）：实现抽象状态所对应的行为。

状态模式的代码实现： 

internal class Program
{
    private static void Main(string[] args)
    {
        // Setup context in a state
        Context c = new Context(new ConcreteStateA());

        // Issue requests, which toggles state
        c.Request();
        c.Request();
    }
}

public abstract class AbstractState
{
    public abstract void Handler(Context context);
}

public class Context
{
    private AbstractState state;

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

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

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

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

public class ConcreteStateB : AbstractState
{
    public override void Handler(Context context)
    {
        context.State = new ConcreteStateC();
    }
}

public class ConcreteStateC : AbstractState
{
    public override void Handler(Context context)
    {
        context.State = new ConcreteStateA();
    }
}

实例：（以电灯开关为例） 

internal class Program
{
    private static void Main(string[] args)
    {
        Light light = new Light(new LightOff());
        light.PressSwich();
        light.PressSwich();
    }
}

/// <summary>
/// 抽象电灯状态类
/// </summary>
public abstract class LightState
{
    public abstract void PressSwich(Light light);
}

public class Light
{
    private LightState state;

    public Light(LightState state)
    {
        this.state = state;
    }

    public LightState State
    {
        get { return state; }
        set { state = value; }
    }

    public void PressSwich()
    {
        state.PressSwich(this);
    }
}

/// <summary>
/// 电灯打开状态
/// </summary>
public class LightOn : LightState
{
    public override void PressSwich(Light light)
    {
        Console.WriteLine("Turn off the light.");
        light.State = new LightOff();
    }
}

/// <summary>
/// 电灯关闭状态
/// </summary>
public class LightOff : LightState
{
    public override void PressSwich(Light light)
    {
        Console.WriteLine("Turn on the light.");
        light.State = new LightOn();
    }
}

状态模式的优缺点：

　　优点：

　　　　1）状态模式将与特定状态相关的行为局部化到一个状态中，并且将不同状态的行为分割开来，满足“单一职责原则”。

　　　　2）减少对象间的相互依赖。将不同的状态引入独立的对象中会使得状态转换变得更加明确，且减少对象间的相互依赖。

　　　　3）有利于程序的扩展。通过定义新的子类很容易地增加新的状态和转换。

　　缺点：

　　　　1）状态模式的使用必然会增加系统的类与对象的个数。

　　　　2）状态模式的结构与实现都较为复杂，如果使用不当会导致程序结构和代码的混乱。

状态模式的应用场景：

　　1）当一个对象的行为取决于它的状态，并且它必须在运行时根据状态改变它的行为。

　　2）一个操作中含有庞大的分支结构，并且这些分支决定于对象的状态。

状态模式与策略模式的区别：

　　从UML图上我们会发现这两种设计模式几乎一摸一样，都是利用多态把一些操作分配到一组相关的简单的类中。然而在显示世界中，策略模式和状态模式是两种完全不同的思想。对状态进行建模时，状态迁移是一个核心问题；但策略模式与迁移毫无关系，策略模式允许一个客户选择或提供一种策略。

状态模式与责任链模式的区别：

　　职责链模式和状态模式都可以解决if分支过多的问题，从定义来看，状态模式是一个对象内在状态发生改变（一个对象，相对稳定，处理完一个对象下一个对象一般已确定），而职责链模式是多个对象之间的改变（多个对象之间的话，就会出现某个对象不存在的问题，且该模式由客户端指定，不稳定），这也说明了这两个模式处理的情况不同。

参考：https://www.runoob.com/w3cnote/state-vs-strategy.html

　　https://blog.csdn.net/hguisu/article/details/7557252