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设计模式-状态模式（State）

2020年04月26日  | 移动技术网IT编程  | 我要评论

雷动八荒,慕岩简历,ca1706

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(）,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：

  1. 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。
  2. 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。
  3. 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

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