雄安网站建设需要多少钱,网站建设公司的小程序选择什么,上海建设监理协会网站,单县网站开发原文:C#设计模式(19)——状态者模式#xff08;State Pattern#xff09;一、引言 在上一篇文章介绍到可以使用状态者模式和观察者模式来解决中介者模式存在的问题#xff0c;在本文中将首先通过一个银行账户的例子来解释状态者模式#xff0c;通过这个例子使大家可以对状态…原文:C#设计模式(19)——状态者模式State Pattern 一、引言 在上一篇文章介绍到可以使用状态者模式和观察者模式来解决中介者模式存在的问题在本文中将首先通过一个银行账户的例子来解释状态者模式通过这个例子使大家可以对状态者模式有一个清楚的认识接着再使用状态者模式来解决上一篇文章中提出的问题。 二、状态者模式的介绍 每个对象都有其对应的状态而每个状态又对应一些相应的行为如果某个对象有多个状态时那么就会对应很多的行为。那么对这些状态的判断和根据状态完成的行为就会导致多重条件语句并且如果添加一种新的状态时需要更改之前现有的代码。这样的设计显然违背了开闭原则。状态模式正是用来解决这样的问题的。状态模式将每种状态对应的行为抽象出来成为单独新的对象这样状态的变化不再依赖于对象内部的行为。 2.1 状态者模式的定义 上面对状态模式做了一个简单的介绍这里给出状态模式的定义。 状态模式——允许一个对象在其内部状态改变时自动改变其行为对象看起来就像是改变了它的类。 2.2 状态者模式的结构 既然状态者模式是对已有对象的状态进行抽象则自然就有抽象状态者类和具体状态者类而原来已有对象需要保存抽象状态者类的引用通过调用抽象状态者的行为来改变已有对象的行为。经过上面的分析状态者模式的结构图也就很容易理解了具体结构图如下图示。 从上图可知状态者模式涉及以下三个角色 Account类维护一个State类的一个实例该实例标识着当前对象的状态。State类抽象状态类定义了一个具体状态类需要实现的行为约定。SilveStater、GoldState和RedState类具体状态类实现抽象状态类的每个行为。2.3 状态者模式的实现 下面就以银行账户的状态来实现下状态者模式。银行账户根据余额可分为RedState、SilverState和GoldState。这些状态分别代表透支账号新开账户和标准账户。账号余额在【-100.00.0】范围表示处于RedState状态账号余额在【0.0 1000.0】范围表示处于SilverState账号在【1000.0 100000.0】范围表示处于GoldState状态。下面以这样的一个场景实现下状态者模式具体实现代码如下所示 1 namespace StatePatternSample2 {3 public class Account4 {5 public State State {get;set;}6 public string Owner { get; set; }7 public Account(string owner)8 {9 this.Owner owner;10 this.State new SilverState(0.0, this);11 }12 13 public double Balance { get {return State.Balance; }} // 余额14 // 存钱15 public void Deposit(double amount)16 {17 State.Deposit(amount);18 Console.WriteLine(存款金额为 {0:C}——, amount);19 Console.WriteLine(账户余额为 :{0:C}, this.Balance);20 Console.WriteLine(账户状态为: {0}, this.State.GetType().Name);21 Console.WriteLine();22 }23 24 // 取钱25 public void Withdraw(double amount)26 {27 State.Withdraw(amount);28 Console.WriteLine(取款金额为 {0:C}——,amount);29 Console.WriteLine(账户余额为 :{0:C}, this.Balance);30 Console.WriteLine(账户状态为: {0}, this.State.GetType().Name);31 Console.WriteLine();32 }33 34 // 获得利息35 public void PayInterest()36 {37 State.PayInterest();38 Console.WriteLine(Interest Paid --- );39 Console.WriteLine(账户余额为 :{0:C}, this.Balance);40 Console.WriteLine(账户状态为: {0}, this.State.GetType().Name);41 Console.WriteLine();42 }43 }44 45 // 抽象状态类46 public abstract class State47 {48 // Properties49 public Account Account { get; set; }50 public double Balance { get; set; } // 余额51 public double Interest { get; set; } // 利率52 public double LowerLimit { get; set; } // 下限53 public double UpperLimit { get; set; } // 上限54 55 public abstract void Deposit(double amount); // 存款56 public abstract void Withdraw(double amount); // 取钱57 public abstract void PayInterest(); // 获得的利息58 }59 60 // Red State意味着Account透支了61 public class RedState : State62 {63 public RedState(State state)64 {65 // Initialize66 this.Balance state.Balance;67 this.Account state.Account;68 Interest 0.00;69 LowerLimit -100.00;70 UpperLimit 0.00;71 }72 73 // 存款74 public override void Deposit(double amount)75 {76 Balance amount;77 StateChangeCheck();78 }79 // 取钱80 public override void Withdraw(double amount)81 {82 Console.WriteLine(没有钱可以取了);83 }84 85 public override void PayInterest()86 {87 // 没有利息88 }89 90 private void StateChangeCheck()91 {92 if (Balance UpperLimit)93 {94 Account.State new SilverState(this);95 }96 }97 }98 99 // Silver State意味着没有利息得
100 public class SilverState :State
101 {
102 public SilverState(State state)
103 : this(state.Balance, state.Account)
104 {
105 }
106
107 public SilverState(double balance, Account account)
108 {
109 this.Balance balance;
110 this.Account account;
111 Interest 0.00;
112 LowerLimit 0.00;
113 UpperLimit 1000.00;
114 }
115
116 public override void Deposit(double amount)
117 {
118 Balance amount;
119 StateChangeCheck();
120 }
121 public override void Withdraw(double amount)
122 {
123 Balance - amount;
124 StateChangeCheck();
125 }
126
127 public override void PayInterest()
128 {
129 Balance Interest * Balance;
130 StateChangeCheck();
131 }
132
133 private void StateChangeCheck()
134 {
135 if (Balance LowerLimit)
136 {
137 Account.State new RedState(this);
138 }
139 else if (Balance UpperLimit)
140 {
141 Account.State new GoldState(this);
142 }
143 }
144 }
145
146 // Gold State意味着有利息状态
147 public class GoldState : State
148 {
149 public GoldState(State state)
150 {
151 this.Balance state.Balance;
152 this.Account state.Account;
153 Interest 0.05;
154 LowerLimit 1000.00;
155 UpperLimit 1000000.00;
156 }
157 // 存钱
158 public override void Deposit(double amount)
159 {
160 Balance amount;
161 StateChangeCheck();
162 }
163 // 取钱
164 public override void Withdraw(double amount)
165 {
166 Balance - amount;
167 StateChangeCheck();
168 }
169 public override void PayInterest()
170 {
171 Balance Interest * Balance;
172 StateChangeCheck();
173 }
174
175 private void StateChangeCheck()
176 {
177 if (Balance 0.0)
178 {
179 Account.State new RedState(this);
180 }
181 else if (Balance LowerLimit)
182 {
183 Account.State new SilverState(this);
184 }
185 }
186 }
187
188 class App
189 {
190 static void Main(string[] args)
191 {
192 // 开一个新的账户
193 Account account new Account(Learning Hard);
194
195 // 进行交易
196 // 存钱
197 account.Deposit(1000.0);
198 account.Deposit(200.0);
199 account.Deposit(600.0);
200
201 // 付利息
202 account.PayInterest();
203
204 // 取钱
205 account.Withdraw(2000.00);
206 account.Withdraw(500.00);
207
208 // 等待用户输入
209 Console.ReadKey();
210 }
211 }
212 } 上面代码的运行结果如下图所示 从上图可以发现进行存取款交易会影响到Account内部的状态由于状态的改变从而影响到Account类行为的改变而且这些操作都是发生在运行时的。 三、应用状态者模式完善中介者模式方案 在上一篇博文中我曾介绍到中介者模式存在的问题详细的问题描述可以参考上一篇博文。下面利用观察者模式和状态者模式来完善中介者模式具体的实现代码如下所示 1 // 抽象牌友类2 public abstract class AbstractCardPartner3 {4 public int MoneyCount { get; set; }5 6 public AbstractCardPartner()7 {8 MoneyCount 0;9 }10 11 public abstract void ChangeCount(int Count, AbstractMediator mediator);12 }13 14 // 牌友A类15 public class ParterA : AbstractCardPartner16 {17 // 依赖与抽象中介者对象18 public override void ChangeCount(int Count, AbstractMediator mediator)19 {20 mediator.ChangeCount(Count);21 }22 }23 24 // 牌友B类25 public class ParterB : AbstractCardPartner26 {27 // 依赖与抽象中介者对象28 public override void ChangeCount(int Count, AbstractMediator mediator)29 {30 mediator.ChangeCount(Count);31 }32 }33 34 // 抽象状态类35 public abstract class State36 {37 protected AbstractMediator meditor;38 public abstract void ChangeCount(int count);39 }40 41 // A赢状态类42 public class AWinState : State43 {44 public AWinState(AbstractMediator concretemediator)45 {46 this.meditor concretemediator;47 }48 49 public override void ChangeCount(int count)50 {51 foreach (AbstractCardPartner p in meditor.list)52 {53 ParterA a p as ParterA;54 // 55 if (a ! null)56 {57 a.MoneyCount count;58 }59 else60 {61 p.MoneyCount - count;62 }63 }64 }65 }66 67 // B赢状态类68 public class BWinState : State69 {70 public BWinState(AbstractMediator concretemediator)71 {72 this.meditor concretemediator;73 }74 75 public override void ChangeCount(int count)76 {77 foreach (AbstractCardPartner p in meditor.list)78 {79 ParterB b p as ParterB;80 // 如果集合对象中时B对象则对B的钱添加81 if (b ! null)82 {83 b.MoneyCount count;84 }85 else86 {87 p.MoneyCount - count;88 }89 }90 }91 }92 93 // 初始化状态类94 public class InitState : State95 {96 public InitState()97 {98 Console.WriteLine(游戏才刚刚开始,暂时还有玩家胜出);99 }
100
101 public override void ChangeCount(int count)
102 {
103 //
104 return;
105 }
106 }
107
108 // 抽象中介者类
109 public abstract class AbstractMediator
110 {
111 public ListAbstractCardPartner list new ListAbstractCardPartner();
112
113 public State State { get; set; }
114
115 public AbstractMediator(State state)
116 {
117 this.State state;
118 }
119
120 public void Enter(AbstractCardPartner partner)
121 {
122 list.Add(partner);
123 }
124
125 public void Exit(AbstractCardPartner partner)
126 {
127 list.Remove(partner);
128 }
129
130 public void ChangeCount(int count)
131 {
132 State.ChangeCount(count);
133 }
134 }
135
136 // 具体中介者类
137 public class MediatorPater : AbstractMediator
138 {
139 public MediatorPater(State initState)
140 : base(initState)
141 { }
142 }
143
144 class Program
145 {
146 static void Main(string[] args)
147 {
148 AbstractCardPartner A new ParterA();
149 AbstractCardPartner B new ParterB();
150 // 初始钱
151 A.MoneyCount 20;
152 B.MoneyCount 20;
153
154 AbstractMediator mediator new MediatorPater(new InitState());
155
156 // A,B玩家进入平台进行游戏
157 mediator.Enter(A);
158 mediator.Enter(B);
159
160 // A赢了
161 mediator.State new AWinState(mediator);
162 mediator.ChangeCount(5);
163 Console.WriteLine(A 现在的钱是{0}, A.MoneyCount);// 应该是25
164 Console.WriteLine(B 现在的钱是{0}, B.MoneyCount); // 应该是15
165
166 // B 赢了
167 mediator.State new BWinState(mediator);
168 mediator.ChangeCount(10);
169 Console.WriteLine(A 现在的钱是{0}, A.MoneyCount);// 应该是25
170 Console.WriteLine(B 现在的钱是{0}, B.MoneyCount); // 应该是15
171 Console.Read();
172 }
173 } View Code 四、状态者模式的应用场景 在以下情况下可以考虑使用状态者模式。 当一个对象状态转换的条件表达式过于复杂时可以使用状态者模式。把状态的判断逻辑转移到表示不同状态的一系列类中可以把复杂的判断逻辑简单化。当一个对象行为取决于它的状态并且它需要在运行时刻根据状态改变它的行为时就可以考虑使用状态者模式。五、状态者模式的优缺点 状态者模式的主要优点是 将状态判断逻辑每个状态类里面可以简化判断的逻辑。当有新的状态出现时可以通过添加新的状态类来进行扩展扩展性好。 状态者模式的主要缺点是 如果状态过多的话会导致有非常多的状态类加大了开销。六、总结 状态者模式是对对象状态的抽象从而把对象中对状态复杂的判断逻辑已到各个状态类里面从而简化逻辑判断。在下一篇文章将分享我对策略模式的理解。
