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($"
现在是 早上,春香 服侍我起床~");
            }
            else if (Time == Time.Noon)
            {
                Console.WriteLine($"
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($"
现在是 下午,秋香 服侍我用餐~");
            }
            else if (Time == Time.Night)
            {
                Console.WriteLine($"
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("
Happy 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($"
现在是 早上,春香 服侍我起床~");
            }
            else if (Time == Time.Noon)
            {
                Console.WriteLine($"
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($"
现在是 下午,秋香 服侍我用餐~");
            }
            else if (Time == Time.Night)
            {
                Console.WriteLine($"
现在是 晚上,冬香 服侍我就寝~");
            }
            else
            {
                Console.WriteLine($"
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