16設(shè)計(jì)模式教學(xué)課件

狀態(tài)（State）模式狀態(tài)（State）模式狀態(tài)模式主要解決的是當(dāng)控制一個(gè)對(duì)象狀態(tài)轉(zhuǎn)換的條件表達(dá)式過于復(fù)雜時(shí)的情況。把狀態(tài)的判斷邏輯轉(zhuǎn)移到表示不同狀態(tài)的一系列類當(dāng)中，可以把復(fù)雜的邏輯簡化。狀態(tài)模式主要解決的是當(dāng)控制一個(gè)對(duì)象狀態(tài)轉(zhuǎn)換的條件表達(dá)式過于復(fù)工作狀態(tài)publicclassWork{//鐘點(diǎn)

privateinthour;publicintHour{get{returnhour;}set{hour=value;}}//任務(wù)完成

privateboolfinish=false;publicboolTaskFinished{get{returnfinish;}set{finish=value;}}工作狀態(tài)publicclassWorkpublicvoidWriteProgram(){if(hour<12){Console.WriteLine("當(dāng)前時(shí)間：{0}點(diǎn)上午工作，精神百倍",hour);}elseif(hour<13){Console.WriteLine("當(dāng)前時(shí)間：{0}點(diǎn)餓了，午飯；犯困，午休。",hour);}elseif(hour<17){Console.WriteLine("當(dāng)前時(shí)間：{0}點(diǎn)下午狀態(tài)還不錯(cuò)，繼續(xù)努力",hour);}

publicvoidWriteProgrelse{if(finish){Console.WriteLine("當(dāng)前時(shí)間：{0}點(diǎn)下班回家了",hour);}else{if(hour<21){Console.WriteLine("當(dāng)前時(shí)間：{0}點(diǎn)加班哦，疲累之極",hour);}else{Console.WriteLine("當(dāng)前時(shí)間：{0}點(diǎn)不行了，睡著了。",hour);}}}}elseclassProgram{staticvoidMain(string[]args){//緊急項(xiàng)目

WorkemergencyProjects=newWork();emergencyProjects.Hour=9;emergencyProjects.WriteProgram();emergencyProjects.Hour=10;emergencyProjects.WriteProgram();emergencyProjects.Hour=12;emergencyProjects.WriteProgram();emergencyProjects.Hour=13;emergencyProjects.WriteProgram();emergencyProjects.Hour=14;emergencyProjects.WriteProgram();emergencyProjects.Hour=17;classProgram//emergencyProjects.TaskFinished=true;emergencyProjects.TaskFinished=false;emergencyProjects.WriteProgram();emergencyProjects.Hour=19;emergencyProjects.WriteProgram();emergencyProjects.Hour=22;emergencyProjects.WriteProgram();Console.Read();}}//emergencyProjects.方法過長是壞味道面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)其實(shí)就是希望做到代碼的責(zé)任分解上例違背了“單一職責(zé)原則”、“開放-封閉原則”方法過長是壞味道狀態(tài)模式允許一個(gè)對(duì)象在其內(nèi)部狀態(tài)改變時(shí)改變它的行為，這個(gè)對(duì)象看起來似乎修改了它的類。狀態(tài)模式主要解決的是當(dāng)控制一個(gè)對(duì)象狀態(tài)轉(zhuǎn)換的條件表達(dá)式過于復(fù)雜時(shí)的情況。把狀態(tài)的判斷邏輯轉(zhuǎn)移到表示不同狀態(tài)的一系列類當(dāng)中，可以把復(fù)雜的邏輯簡化。狀態(tài)模式允許一個(gè)對(duì)象在其內(nèi)部狀態(tài)改變時(shí)改變它的行為，這個(gè)對(duì)象每個(gè)人、事物在不同的狀態(tài)下會(huì)有不同表現(xiàn)（動(dòng)作），而一個(gè)狀態(tài)又會(huì)在不同的表現(xiàn)下轉(zhuǎn)移到下一個(gè)不同的狀態(tài)（State）。一個(gè)生活中的例子：地鐵入口處，如果你放入正確的地鐵票，門就會(huì)打開讓你通過。在出口處也是驗(yàn)票，如果正確你就可以O(shè)K，否則就不讓你通過。每個(gè)人、事物在不同的狀態(tài)下會(huì)有不同表現(xiàn)（動(dòng)作），而一個(gè)狀態(tài)又有限狀態(tài)自動(dòng)機(jī)（FSM）也是一個(gè)典型的狀態(tài)不同，對(duì)輸入有不同的響應(yīng)（狀態(tài)轉(zhuǎn)移）。通常我們在實(shí)現(xiàn)這類系統(tǒng)會(huì)使用到很多的Switch--Case語句或者If—Else語句，Case某種狀態(tài)，發(fā)生某種動(dòng)作，Case另外一種狀態(tài)，則發(fā)生另外一種動(dòng)作。但是這種實(shí)現(xiàn)方式至少有以下兩個(gè)問題：有限狀態(tài)自動(dòng)機(jī)（FSM）也是一個(gè)典型的狀態(tài)不同，對(duì)輸入有不同當(dāng)狀態(tài)數(shù)目不是很多的時(shí)候，Switch--Case可能可以搞定。但是當(dāng)狀態(tài)數(shù)目很多的時(shí)候（實(shí)際系統(tǒng)中也正是如此），維護(hù)一大組的Switch--Case語句將是一件異常困難并且容易出錯(cuò)的事情。狀態(tài)邏輯和動(dòng)作實(shí)現(xiàn)沒有分離。在很多的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)中，動(dòng)作的實(shí)現(xiàn)代碼直接寫在狀態(tài)的邏輯當(dāng)中。這帶來的后果就是系統(tǒng)的擴(kuò)展性和維護(hù)得不到保證。當(dāng)狀態(tài)數(shù)目不是很多的時(shí)候，Switch--Case可能可以搞State模式就是被用來解決上面列出的兩個(gè)問題的，在State模式中我們將狀態(tài)邏輯和動(dòng)作實(shí)現(xiàn)進(jìn)行分離。當(dāng)一個(gè)操作中要維護(hù)大量的分支語句，并且這些分支依賴于對(duì)象的狀態(tài)。State模式將每一個(gè)分支都封裝到獨(dú)立的類中。State模式典型的結(jié)構(gòu)圖為：State模式就是被用來解決上面列出的兩個(gè)問題的，在Stat16設(shè)計(jì)模式教學(xué)課件示例性代碼定義一個(gè)接口或抽象類，以封裝與Context的一個(gè)特定狀態(tài)相關(guān)的行為abstractclassState{publicabstractvoidHandle(Contextcontext);}示例性代碼定義一個(gè)接口或抽象類，以封裝與Context的一具體狀態(tài)每一個(gè)子類實(shí)現(xiàn)一個(gè)與Context的一個(gè)狀態(tài)相關(guān)的行為classConcreteStateA:State{publicoverridevoidHandle(Contextcontext){context.State=newConcreteStateB();}}classConcreteStateB:State{publicoverridevoidHandle(Contextcontext){context.State=newConcreteStateA();}}具體狀態(tài)每一個(gè)子類實(shí)現(xiàn)一個(gè)與Context的一個(gè)狀態(tài)相關(guān)的行Context類

classContext{privateStatestate;publicContext(Statestate){this.state=state;}publicStateState{get{returnstate；}set{state=value;Console.WriteLine("當(dāng)前狀態(tài):"+state.GetType().Name);}}publicvoidRequest(){state.Handle(this);}}Context類classContext客戶端

classProgram{staticvoidMain(string[]args){Contextc=newContext(newConcreteStateA());c.Request();c.Request();c.Request();c.Request();Console.Read();}}客戶端classProgram工作狀態(tài)-狀態(tài)模式版工作狀態(tài)-狀態(tài)模式版工作（Context）

publicclassWork{privateStatecurrent;publicWork(){current=newForenoonState();}privatedoublehour;publicdoubleHour{get{returnhour;}set{hour=value;}}工作（Context）publicclassWorkprivateboolfinish=false;publicboolTaskFinished{get{returnfinish;}set{finish=value;}}publicvoidSetState(States){current=s;}publicvoidWriteProgram(){current.WriteProgram(this);}}privateboolfinish=抽象狀態(tài)publicabstractclassState{publicabstractvoidWriteProgram(Workw);}抽象狀態(tài)publicabstractclassStat具體狀態(tài)

publicclassForenoonState:State{publicoverridevoidWriteProgram(Workw){if(w.Hour<12){Console.WriteLine("當(dāng)前時(shí)間：{0}點(diǎn)上午工作，精神百倍",w.Hour);}else{w.SetState(newNoonState());w.WriteProgram();}}}具體狀態(tài)publicclassForenoonStat

publicclassNoonState:State{publicoverridevoidWriteProgram(Workw){if(w.Hour<13){Console.WriteLine("當(dāng)前時(shí)間：{0}點(diǎn)餓了，午飯；犯困，午休。",w.Hour);}else{w.SetState(newAfternoonState());w.WriteProgram();}}}publicclassNoonState:Stat

publicclassAfternoonState:State{publicoverridevoidWriteProgram(Workw){if(w.Hour<17){Console.WriteLine("當(dāng)前時(shí)間：{0}點(diǎn)下午狀態(tài)還不錯(cuò)，繼續(xù)努力",w.Hour);}else{w.SetState(newEveningState());w.WriteProgram();}}}publicclassAfternoonState:

publicclassEveningState:State{publicoverridevoidWriteProgram(Workw){if(w.TaskFinished){w.SetState(newRestState());w.WriteProgram();}else{if(w.Hour<21){Console.WriteLine("當(dāng)前時(shí)間：{0}點(diǎn)加班哦，疲累之極",w.Hour);}else{w.SetState(newSleepingState());w.WriteProgram();}}}}publicclassEveningState:S

publicclassSleepingState:State{publicoverridevoidWriteProgram(Workw){Console.WriteLine("當(dāng)前時(shí)間：{0}點(diǎn)不行了，睡著了。",w.Hour);}}

publicclassRestState:State{publicoverridevoidWriteProgram(Workw){Console.WriteLine("當(dāng)前時(shí)間：{0}點(diǎn)下班回家了",w.Hour);}}publicclassSleepingState:classProgram{staticvoidMain(string[]args){WorkemergencyProjects=newWork();emergencyProjects.Hour=9;emergencyProjects.WriteProgram();emergencyProjects.Hour=10;emergencyProjects.WriteProgram();emergencyProjects.Hour=12;emergencyProjects.WriteProgram();emergencyProjects.Hour=13;emergencyProjects.WriteProgram();emergencyProjects.Hour=14;emergencyProjects.WriteProgram();emergencyProjects.Hour=17;

classProgram/*如果要員工必須在20點(diǎn)之前離開公司，只需添加下面的“強(qiáng)制下班狀態(tài)”，并改動(dòng)EveningState類的判斷就可以了

emergencyProjects.WorkFinished=true;*/emergencyProjects.TaskFinished=false;emergencyProjects.WriteProgram();emergencyProjects.Hour=19;emergencyProjects.WriteProgram();emergencyProjects.Hour=22;emergencyProjects.WriteProgram();Console.Read();}}/*如果要員工必須在20點(diǎn)之前離開公司，只需添加下面的“強(qiáng)制狀態(tài)模式優(yōu)點(diǎn)將與特定狀態(tài)相關(guān)的行為局部化，并且將不同狀態(tài)的行為分割開來消除龐大的條件分支語句，把各種狀態(tài)轉(zhuǎn)移邏輯分布到State的子類之間，減少了相互間的依賴。顯式化進(jìn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)換：為不同的狀態(tài)引入獨(dú)立的對(duì)象，使得狀態(tài)的轉(zhuǎn)換變得更加明確。而且狀態(tài)對(duì)象可以保證上下文不會(huì)發(fā)生內(nèi)部狀態(tài)不一致的狀況，因?yàn)樯舷挛闹兄挥幸粋€(gè)變量來記錄狀態(tài)對(duì)象，只要為這一個(gè)變量賦值就可以了。狀態(tài)模式優(yōu)點(diǎn)將與特定狀態(tài)相關(guān)的行為局部化，并且將不同狀態(tài)的行狀態(tài)模式缺點(diǎn)State模式問題主要是邏輯分散化，狀態(tài)邏輯分布到了很多的State的子類中，很難看到整個(gè)的狀態(tài)邏輯圖，這也帶來了代碼的維護(hù)問題。狀態(tài)模式缺點(diǎn)State模式問題主要是邏輯分散化，狀態(tài)邏輯分布本質(zhì)根據(jù)狀態(tài)來分離和選擇行為狀態(tài)模式是狀態(tài)驅(qū)動(dòng)，由上下文負(fù)責(zé)本質(zhì)根據(jù)狀態(tài)來分離和選擇行為State模式和Strategy模式簡單比較State模式和Strategy模式有很大程度上的相似：它們都有一個(gè)Context類，都是通過委托（組合）給一個(gè)具有多個(gè)派生類的多態(tài)基類實(shí)現(xiàn)Context的算法邏輯兩者最大的差別就是State模式中派生類持有指向Context對(duì)象的引用，并通過這個(gè)引用調(diào)用Context中的方法，但在Strategy模式中就沒有這種情況。State模式和Strategy模式簡單比較State模式和實(shí)例一在線投票同一個(gè)用戶只能投一票如果一個(gè)用戶反復(fù)投票，而且投票次數(shù)超過5次，判定為惡意投票，要取消該用戶的投票資格，并取消他所投的票若超過8次，將進(jìn)入黑名單，禁止再登錄和使用系統(tǒng)。實(shí)例一在線投票實(shí)例二工作流中的請(qǐng)假流程某人提出請(qǐng)假申請(qǐng)，先由項(xiàng)目經(jīng)理審批，如果項(xiàng)目經(jīng)理不同意，審批就直接結(jié)束如項(xiàng)目經(jīng)理同意，再看是否超過3天，如果三天以內(nèi)，審批直接結(jié)束否則，交給部門經(jīng)理，部門經(jīng)理審核后，無論是否同意，審批直接結(jié)束實(shí)例二工作流中的請(qǐng)假流程狀態(tài)（State）模式狀態(tài)（State）模式狀態(tài)模式主要解決的是當(dāng)控制一個(gè)對(duì)象狀態(tài)轉(zhuǎn)換的條件表達(dá)式過于復(fù)雜時(shí)的情況。把狀態(tài)的判斷邏輯轉(zhuǎn)移到表示不同狀態(tài)的一系列類當(dāng)中，可以把復(fù)雜的邏輯簡化。狀態(tài)模式主要解決的是當(dāng)控制一個(gè)對(duì)象狀態(tài)轉(zhuǎn)換的條件表達(dá)式過于復(fù)工作狀態(tài)publicclassWork{//鐘點(diǎn)

privateinthour;publicintHour{get{returnhour;}set{hour=value;}}//任務(wù)完成

privateboolfinish=false;publicboolTaskFinished{get{returnfinish;}set{finish=value;}}工作狀態(tài)publicclassWorkpublicvoidWriteProgram(){if(hour<12){Console.WriteLine("當(dāng)前時(shí)間：{0}點(diǎn)上午工作，精神百倍",hour);}elseif(hour<13){Console.WriteLine("當(dāng)前時(shí)間：{0}點(diǎn)餓了，午飯；犯困，午休。",hour);}elseif(hour<17){Console.WriteLine("當(dāng)前時(shí)間：{0}點(diǎn)下午狀態(tài)還不錯(cuò)，繼續(xù)努力",hour);}

publicvoidWriteProgrelse{if(finish){Console.WriteLine("當(dāng)前時(shí)間：{0}點(diǎn)下班回家了",hour);}else{if(hour<21){Console.WriteLine("當(dāng)前時(shí)間：{0}點(diǎn)加班哦，疲累之極",hour);}else{Console.WriteLine("當(dāng)前時(shí)間：{0}點(diǎn)不行了，睡著了。",hour);}}}}elseclassProgram{staticvoidMain(string[]args){//緊急項(xiàng)目

WorkemergencyProjects=newWork();emergencyProjects.Hour=9;emergencyProjects.WriteProgram();emergencyProjects.Hour=10;emergencyProjects.WriteProgram();emergencyProjects.Hour=12;emergencyProjects.WriteProgram();emergencyProjects.Hour=13;emergencyProjects.WriteProgram();emergencyProjects.Hour=14;emergencyProjects.WriteProgram();emergencyProjects.Hour=17;classProgram//emergencyProjects.TaskFinished=true;emergencyProjects.TaskFinished=false;emergencyProjects.WriteProgram();emergencyProjects.Hour=19;emergencyProjects.WriteProgram();emergencyProjects.Hour=22;emergencyProjects.WriteProgram();Console.Read();}}//emergencyProjects.方法過長是壞味道面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)其實(shí)就是希望做到代碼的責(zé)任分解上例違背了“單一職責(zé)原則”、“開放-封閉原則”方法過長是壞味道狀態(tài)模式允許一個(gè)對(duì)象在其內(nèi)部狀態(tài)改變時(shí)改變它的行為，這個(gè)對(duì)象看起來似乎修改了它的類。狀態(tài)模式主要解決的是當(dāng)控制一個(gè)對(duì)象狀態(tài)轉(zhuǎn)換的條件表達(dá)式過于復(fù)雜時(shí)的情況。把狀態(tài)的判斷邏輯轉(zhuǎn)移到表示不同狀態(tài)的一系列類當(dāng)中，可以把復(fù)雜的邏輯簡化。狀態(tài)模式允許一個(gè)對(duì)象在其內(nèi)部狀態(tài)改變時(shí)改變它的行為，這個(gè)對(duì)象每個(gè)人、事物在不同的狀態(tài)下會(huì)有不同表現(xiàn)（動(dòng)作），而一個(gè)狀態(tài)又會(huì)在不同的表現(xiàn)下轉(zhuǎn)移到下一個(gè)不同的狀態(tài)（State）。一個(gè)生活中的例子：地鐵入口處，如果你放入正確的地鐵票，門就會(huì)打開讓你通過。在出口處也是驗(yàn)票，如果正確你就可以O(shè)K，否則就不讓你通過。每個(gè)人、事物在不同的狀態(tài)下會(huì)有不同表現(xiàn)（動(dòng)作），而一個(gè)狀態(tài)又有限狀態(tài)自動(dòng)機(jī)（FSM）也是一個(gè)典型的狀態(tài)不同，對(duì)輸入有不同的響應(yīng)（狀態(tài)轉(zhuǎn)移）。通常我們在實(shí)現(xiàn)這類系統(tǒng)會(huì)使用到很多的Switch--Case語句或者If—Else語句，Case某種狀態(tài)，發(fā)生某種動(dòng)作，Case另外一種狀態(tài)，則發(fā)生另外一種動(dòng)作。但是這種實(shí)現(xiàn)方式至少有以下兩個(gè)問題：有限狀態(tài)自動(dòng)機(jī)（FSM）也是一個(gè)典型的狀態(tài)不同，對(duì)輸入有不同當(dāng)狀態(tài)數(shù)目不是很多的時(shí)候，Switch--Case可能可以搞定。但是當(dāng)狀態(tài)數(shù)目很多的時(shí)候（實(shí)際系統(tǒng)中也正是如此），維護(hù)一大組的Switch--Case語句將是一件異常困難并且容易出錯(cuò)的事情。狀態(tài)邏輯和動(dòng)作實(shí)現(xiàn)沒有分離。在很多的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)中，動(dòng)作的實(shí)現(xiàn)代碼直接寫在狀態(tài)的邏輯當(dāng)中。這帶來的后果就是系統(tǒng)的擴(kuò)展性和維護(hù)得不到保證。當(dāng)狀態(tài)數(shù)目不是很多的時(shí)候，Switch--Case可能可以搞State模式就是被用來解決上面列出的兩個(gè)問題的，在State模式中我們將狀態(tài)邏輯和動(dòng)作實(shí)現(xiàn)進(jìn)行分離。當(dāng)一個(gè)操作中要維護(hù)大量的分支語句，并且這些分支依賴于對(duì)象的狀態(tài)。State模式將每一個(gè)分支都封裝到獨(dú)立的類中。State模式典型的結(jié)構(gòu)圖為：State模式就是被用來解決上面列出的兩個(gè)問題的，在Stat16設(shè)計(jì)模式教學(xué)課件示例性代碼定義一個(gè)接口或抽象類，以封裝與Context的一個(gè)特定狀態(tài)相關(guān)的行為abstractclassState{publicabstractvoidHandle(Contextcontext);}示例性代碼定義一個(gè)接口或抽象類，以封裝與Context的一具體狀態(tài)每一個(gè)子類實(shí)現(xiàn)一個(gè)與Context的一個(gè)狀態(tài)相關(guān)的行為classConcreteStateA:State{publicoverridevoidHandle(Contextcontext){context.State=newConcreteStateB();}}classConcreteStateB:State{publicoverridevoidHandle(Contextcontext){context.State=newConcreteStateA();}}具體狀態(tài)每一個(gè)子類實(shí)現(xiàn)一個(gè)與Context的一個(gè)狀態(tài)相關(guān)的行Context類

classContext{privateStatestate;publicContext(Statestate){this.state=state;}publicStateState{get{returnstate；}set{state=value;Console.WriteLine("當(dāng)前狀態(tài):"+state.GetType().Name);}}publicvoidRequest(){state.Handle(this);}}Context類classContext客戶端

classProgram{staticvoidMain(string[]args){Contextc=newContext(newConcreteStateA());c.Request();c.Request();c.Request();c.Request();Console.Read();}}客戶端classProgram工作狀態(tài)-狀態(tài)模式版工作狀態(tài)-狀態(tài)模式版工作（Context）

publicclassWork{privateStatecurrent;publicWork(){current=newForenoonState();}privatedoublehour;publicdoubleHour{get{returnhour;}set{hour=value;}}工作（Context）publicclassWorkprivateboolfinish=false;publicboolTaskFinished{get{returnfinish;}set{finish=value;}}publicvoidSetState(States){current=s;}publicvoidWriteProgram(){current.WriteProgram(this);}}privateboolfinish=抽象狀態(tài)publicabstractclassState{publicabstractvoidWriteProgram(Workw);}抽象狀態(tài)publicabstractclassStat具體狀態(tài)

publicclassForenoonState:State{publicoverridevoidWriteProgram(Workw){if(w.Hour<12){Console.WriteLine("當(dāng)前時(shí)間：{0}點(diǎn)上午工作，精神百倍",w.Hour);}else{w.SetState(newNoonState());w.WriteProgram();}}}具體狀態(tài)publicclassForenoonStat

publicclassNoonState:State{publicoverridevoidWriteProgram(Workw){if(w.Hour<13){Console.WriteLine("當(dāng)前時(shí)間：{0}點(diǎn)餓了，午飯；犯困，午休。",w.Hour);}else{w.SetState(newAfternoonState());w.WriteProgram();}}}publicclassNoonState:Stat

publicclassAfternoonState:State{publicoverridevoidWriteProgram(Workw){if(w.Hour<17){Console.WriteLine("當(dāng)前時(shí)間：{0}點(diǎn)下午狀態(tài)還不錯(cuò)，繼續(xù)努力",w.Hour);}else{w.SetState(newEveningState());w.WriteProgram();}}}publicclassAfternoonState:

publicclassEveningState:State{publicoverridevoidWriteProgram(Workw){if(w.TaskFinished){w.SetState(newRestState());w.WriteProgram();}else{if(w.Hour<21){Console.WriteLine("當(dāng)前時(shí)間：{0}點(diǎn)加班哦，疲累之極",w.Hour);}else{w.SetState(newSleepingState());w.WriteProgram();}}}}publicclassEveningState:S

publicclassSleepingState:State{publicoverridevoidWriteProgram(Workw){Console.WriteLine("當(dāng)前時(shí)間：{0}點(diǎn)不行了，睡著了。",w.Hour);}}

publicclassRestState:State{publicoverridevoidWriteProgram(Workw){Console.WriteLine("當(dāng)前時(shí)間：{0}點(diǎn)下班回家了",w.Hour);