狀態模式（15）

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今天我們來將狀態模式，首先，我們來描述下麵一個場景： 一、案例： 在工作過程中，根據時間段的不同，我們工作的狀態也有所不同，下麵，我們用簡單的控制台應用程式，來實現一下這個場景。 客戶端 二、演繹 1、第一步演繹 看到上面用代碼描述的場景，對於我們學了好多設計模式的小伙伴來講，是不是顯得特別的挫，最 ...


今天我們來將狀態模式，首先，我們來描述下麵一個場景：

一、案例：

在工作過程中，根據時間段的不同，我們工作的狀態也有所不同，下麵，我們用簡單的控制台應用程式，來實現一下這個場景。

 1         public static int Hour = 0;//鐘點
 2         private static bool WorkFinished = false;//任務完成標記
 3 
 4         public static void WriteProgram()
 5         {
 6             if (Hour < 12)
 7             {
 8                 Console.WriteLine($"當前時間：{Hour}點，上午工作，狀態好");
 9             }
10             else if (Hour < 13)
11             {
12                 Console.WriteLine($"當前時間：{Hour}點，午飯 犯困 午休");
13             }
14             else if (Hour<17)
15             {
16                 Console.WriteLine($"當前時間：{Hour}點，下午工作，狀態一般");
17             }
18             else
19             {
20                 if (WorkFinished)
21                 {
22                     Console.WriteLine($"當前時間：{Hour}點，下班回家了。");
23                 }
24                 else
25                 {
26                     Console.WriteLine($"當前時間：{Hour}點，加班哦。");
27                 }
28             }
29         }

客戶端

 1         public static void Main()
 2         {
 3             Hour = 9;
 4             WriteProgram();
 5             Hour = 12;
 6             WriteProgram();
 7             Hour = 13;
 8             WriteProgram();
 9             Hour = 14;
10             WriteProgram();
11             Hour = 17;
12             WriteProgram();
13             Hour = 18;
14             WriteProgram();
15             Console.ReadKey();
16         }

二、演繹

1、第一步演繹

看到上面用代碼描述的場景，對於我們學了好多設計模式的小伙伴來講，是不是顯得特別的挫，最起碼，我們也要抽象出一個類來呀。好，下麵我們稍微改進一下代碼：

 1     public class Work
 2     {
 3         private int hour;
 4 
 5         public int Hour
 6         {
 7             get
 8             {
 9                 return hour;
10             }
11 
12             set
13             {
14                 hour = value;
15             }
16         }
17 
18         public bool Finish
19         {
20             get
21             {
22                 return finish;
23             }
24 
25             set
26             {
27                 finish = value;
28             }
29         }
30 
31         private bool finish = false;
32 
33         public  void WriteProgram()
34         {
35             if ( hour< 12)
36             {
37                 Console.WriteLine($"當前時間：{hour}點，上午工作，狀態好");
38             }
39             else if (hour < 13)
40             {
41                 Console.WriteLine($"當前時間：{hour}點，午飯 犯困 午休");
42             }
43             else if (hour < 17)
44             {
45                 Console.WriteLine($"當前時間：{hour}點，下午工作，狀態一般");
46             }
47             else
48             {
49                 if (finish)
50                 {
51                     Console.WriteLine($"當前時間：{hour}點，下班回家了。");
52                 }
53                 else
54                 {
55                     Console.WriteLine($"當前時間：{hour}點，加班哦。");
56                 }
57             }
58         }
59     }

客戶端：

 1        public static void Main()
 2         {
 3             Work emergencyProjects = new Work();
 4             emergencyProjects.Hour = 9;
 5             emergencyProjects.WriteProgram();
 6             emergencyProjects.Hour = 13;
 7             emergencyProjects.WriteProgram();
 8             emergencyProjects.Hour = 16;
 9             emergencyProjects.WriteProgram();
10             emergencyProjects.Hour = 18;
11             emergencyProjects.WriteProgram();
12             Console.ReadKey();
13         }

上述代碼，我們將工作寫了一個Work類出來，讓客戶端來調用。

2、第二步演繹

那麼我們看看我們改過之後的代碼有什麼問題呢？請看WriteProgram()方法，現在是這些狀態分支，如果有更多的狀態分支，那麼這個方法將會很長，一個方法一大串代碼。

如果一個方法代碼過長，極有可能壞了味道。

我們的WriteProgram()方法中有很多判斷的分支，這意味著它的責任過大了。無論任何狀態，都需要通過它來改變，這其實是非常糟糕的。

面向對象設計其實就是希望做到代碼責任的分解，我們的Work類其實違背了“單一職責”的原則。

比如WriteProgram()這個方法，判斷這麼多，任何的增加和減少，都需要修改這個方法，一不留神，可能會將其他的判斷分支給修改了，這樣對整個代碼的維護風險是非常大的。

說白了，這也違反了“開放-封閉”原則。

通過上述的分析，我們可能會想到：將判斷的每一個分支都寫成一個一個的類，增加分支就相當於增加類，這樣也不會影響到其他的類。

理論想的很好，但是如何實現呢？那就是我們今天要講的狀態模式。

狀態模式：一個對象的內在狀態改變時，允許改變其行為，這個對象看起來像是改變了其類。

狀態模式主要解決：當控制一個對象狀態轉換的條件過於複雜時的情況，把狀態的判斷邏輯轉移到不同狀態的一系列類中去。可以把複雜的邏輯判斷簡化。當然，如果這個判斷非常的簡單，就沒有必要用“狀態模式”了。

好下麵我們來看一下狀態模式的結構

 1     //封裝一個與Context的一個特定狀態相關的行為
 2     abstract class State
 3     {
 4         public abstract void Handle(Context context);
 5     }
 6     //維護一個ConCreteState子類的實例，這個實例定義當前的狀態
 7     class Context
 8     {
 9         private State state;
10 
11         public Context(State state)//定義Context的初始狀態
12         {
13             this.State = state;
14         }
15         //可讀寫的狀態屬性，用於讀取當前狀態和設置當前狀態
16         internal State State
17         {
18             get
19             {
20                 return state;
21             }
22 
23             set
24             {
25                 state = value;
26                 Console.WriteLine($"當前狀態{state.GetType().Name}");
27             }
28         }
29         //對請求做處理，並設置下一狀態
30         public void Request()
31         {
32             state.Handle(this);
33         }
34     }
35     /// <summary>
36     /// 具體的State類，實現一個與Context的一個狀態相關的行為
37     /// </summary>
38     class ConcreteStateA:State
39     {        
40         public override void Handle(Context context)
41         {
42             //設置ConcreteStateA的下一狀態是ConcreteStateB
43             context.State = new ConcreteStateB();
44         }
45     }
46     /// <summary>
47     /// 具體的State類，實現一個與Context的一個狀態相關的行為
48     /// </summary>
49     class ConcreteStateB : State
50     {
51         public override void Handle(Context context)
52         {
53             //設置ConcreteStateB的下一狀態是ConcreteStateA
54             context.State = new ConcreteStateA();
55         }
56     }

客戶端調用：

 1         public static void Main()
 2         {
 3             Context c = new Context(new ConcreteStateA());//設置Context的初始狀態為ConcreteStateA
 4             //不斷的請求，同時更改狀態
 5             c.Request();
 6             c.Request();
 7             c.Request();
 8             c.Request();
 9             c.Request();
10             Console.ReadKey();
11         }

狀態模式的好處就是將特定狀態的行為局部化，並將不同狀態的行為分割開來。

好，通過這個模式，我們來應用到我們的案例中來：

  1     public abstract class State
  2     {
  3         public abstract void WrithProgram(Work w);
  4     }
  5 
  6     public class Work
  7     {
  8         private State current;
  9 
 10         public Work()
 11         {
 12             current = new ForenoonState();//工作初始化為上午工作狀態，即上午9點
 13         }
 14         private double hour;
 15 
 16         public double Hour//"鐘點"屬性，狀態轉換的依據
 17         {
 18             get
 19             {
 20                 return hour;
 21             }
 22 
 23             set
 24             {
 25                 hour = value;
 26             }
 27         }
 28 
 29         public bool Finish
 30         {
 31             get
 32             {
 33                 return finish;
 34             }
 35 
 36             set
 37             {
 38                 finish = value;
 39             }
 40         }
 41 
 42         private bool finish = false;
 43 
 44         public bool TaskFinished//"任務完成"屬性，是否能下班的依據
 45         {
 46             get { return finish; }
 47             set { finish = value; }
 48         }
 49 
 50         public void SetState(State s)
 51         {
 52             current = s;
 53         }
 54 
 55         public void WriteProgram()
 56         {
 57             current.WrithProgram(this);
 58         }
 59     }
 60   //上午工作狀態
 61     public class ForenoonState : State
 62     {
 63         public override void WrithProgram(Work w)
 64         {
 65             if (w.Hour < 12)
 66             {
 67                 Console.WriteLine($"當前時間：{w.Hour}點，上午工作，狀態好");
 68             }
 69             else//超過12點，則轉入中午工作狀態
 70             {
 71                 w.SetState(new NoonState());
 72                 w.WriteProgram();
 73             }
 74         }
 75     }
 76     //中午工作狀態
 77     public class NoonState:State
 78     {
 79         public override void WrithProgram(Work w)
 80         {
 81             if (w.Hour < 13)
 82             {
 83                 Console.WriteLine($"當前時間：{w.Hour}點，午飯 犯困 休息");
 84             }
 85             else//超過13點，則轉入下午工作狀態
 86             {
 87                 w.SetState(new AfternoonState());
 88                 w.WriteProgram();
 89             }
 90         }
 91     }
 92     //下午工作狀態
 93     public class AfternoonState:State
 94     {
 95         public override void WrithProgram(Work w)
 96         {
 97             if (w.Hour < 17)
 98             {
 99                 Console.WriteLine($"當前時間：{w.Hour}點，下午工作，狀態一般");
100             }
101             else//超過17點，則轉入旁晚工作狀態
102             {
103                 w.SetState(new EveningState());
104                 w.WriteProgram();
105             }
106         }
107     }
108     //傍晚工作狀態
109     public class EveningState:State
110     {
111         public override void WrithProgram(Work w)
112         {
113             if (w.TaskFinished)//完成任務則進入下班狀態
114             {
115                 w.SetState(new RestState());
116                 w.WriteProgram();
117             }
118             else
119             {
120                 Console.WriteLine($"當前時間：{w.Hour}點，加班！");
121             }
122         }
123     }
124     //下班狀態
125     public class RestState:State
126     {
127         public override void WrithProgram(Work w)
128         {
129             Console.WriteLine($"當前時間：{w.Hour}點，下班回家了");
130         }
131     }

客戶端調用：

 1         public static void Main()
 2         {
 3             Work emergencyProject = new Work();
 4             emergencyProject.Hour = 9;
 5             emergencyProject.WriteProgram();
 6             emergencyProject.Hour = 10;
 7             emergencyProject.WriteProgram();
 8             emergencyProject.Hour = 12;
 9             emergencyProject.WriteProgram();
10             emergencyProject.Hour = 13;
11             emergencyProject.WriteProgram();
12             emergencyProject.Hour = 14;
13             emergencyProject.WriteProgram();
14             emergencyProject.Hour = 17;
15             emergencyProject.TaskFinished = false;
16             emergencyProject.WriteProgram();
17             Console.ReadKey();
18         }

這就是狀態模式了。

今天狀態模式就講到這裡，下一篇我們會講 適配器模式

本系列將持續更新，喜歡的小伙伴可以點一下關註和推薦，謝謝大家的支持。


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  • wpf ToggleButton選中效果和一個登錄界面
    前言 QuestPDF 是一個開源 .NET 庫，用於生成 PDF 文檔。使用了C# Fluent API方式可簡化開發、減少錯誤並提高工作效率。利用它可以輕鬆生成 PDF 報告、發票、導出文件等。 項目介紹 QuestPDF 是一個革命性的開源 .NET 庫，它徹底改變了我們生成 PDF 文檔的方 ...
  • 彈幕樹洞項目功能新增篇
    項目地址 項目後端地址： https://github.com/ZyPLJ/ZYTteeHole 項目前端頁面地址： ZyPLJ/TreeHoleVue (github.com) https://github.com/ZyPLJ/TreeHoleVue 目前項目測試訪問地址： http://tree ...
  • 第27篇 sqlserver2022詳細安裝步驟
    話不多說，直接開乾 一.下載 1.官方鏈接下載： https://www.microsoft.com/zh-cn/sql-server/sql-server-downloads 2.在下載目錄中找到下麵這個小的安裝包 SQL2022-SSEI-Dev.exe，運行開始下載SQL server； 二. ...
  • .NET 開源高性能 MQTT 類庫
    前言 隨著物聯網（IoT）技術的迅猛發展，MQTT（消息隊列遙測傳輸）協議憑藉其輕量級和高效性，已成為眾多物聯網應用的首選通信標準。 MQTTnet 作為一個高性能的 .NET 開源庫，為 .NET 平臺上的 MQTT 客戶端與伺服器開發提供了強大的支持。 本文將全面介紹 MQTTnet 的核心功能 ...
  • Serilog文檔翻譯系列（六） - 可用的接收器、增強器、格式化輸出
    Serilog支持多種接收器用於日誌存儲，增強器用於添加屬性，LogContext管理動態屬性，支持多種輸出格式包括純文本、JSON及ExpressionTemplate。還提供了自定義格式化選項，適用於不同需求。 ...
  • 警惕 Visual Studio 屬性求值副作用導致邏輯不符合預期
    目錄簡介獲取 HTML 文檔解析 HTML 文檔測試參考文章 簡介 動態內容網站使用 JavaScript 腳本動態檢索和渲染數據，爬取信息時需要模擬瀏覽器行為，否則獲取到的源碼基本是空的。 本文使用的爬取步驟如下： 使用 Selenium 獲取渲染後的 HTML 文檔 使用 HtmlAgility ...
  • [使用目前最新版]HybridCLR6.9.0+YooAsset2.2.4實現純C# Unity熱更新方案 (一)
    1.前言 什麼是熱更新 游戲或者軟體更新時，無需重新下載客戶端進行安裝，而是在應用程式啟動的情況下，在內部進行資源或者代碼更新 Unity目前常用熱更新解決方案 HybridCLR，Xlua，ILRuntime等 Unity目前常用資源管理解決方案 AssetBundles，Addressable， ...
  • 在 ASP.NET Core Web API 中使用操作篩選器統一處理通用操作
    本文章主要是在C# ASP.NET Core Web API框架實現向手機發送驗證碼簡訊功能。這裡我選擇是一個互億無線簡訊驗證碼平臺，其實像阿裡雲，騰訊雲上面也可以。 首先我們先去 互億無線 https://www.ihuyi.com/api/sms.html 去註冊一個賬號 註冊完成賬號後，它會送 ...
  • 第28篇 如何.net中實現高效可靠數據同步api
    通過以下方式可以高效，並保證數據同步的可靠性 1.API設計 使用RESTful設計，確保API端點明確，並使用適當的HTTP方法（如POST用於創建，PUT用於更新）。 設計清晰的請求和響應模型，以確保客戶端能夠理解預期格式。 2.數據驗證 在伺服器端進行嚴格的數據驗證，確保接收到的數據符合預期格 ...
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