C#中的状态模式

当对象需要根据内部状态改变行为时，常见做法：

switch(currentState) {
    case "New": ProcessNew(); break;
    case "Shipped": ProcessShipped(); break;
    case "Delivered": ProcessDelivered(); break;
}

问题：

1. 状态转换逻辑散落在各处

2. 新增状态需修改核心代码

3. 状态和行为强耦合

解决方案：状态模式

///<状态模式>

//1. 定义状态接口
public interface IOrderState
{ 
void Process(OrderStatusManager context);
}
//2. 实现具体状态类
public class NewOrderState : IOrderState
{
    public void Process(OrderStatusManager context)
    {
        Console.WriteLine("Processing new order");
        context.SetState(new ShippedOrderState());
    }
}
public class ShippedOrderState : IOrderState
{
    public void Process(OrderStatusManager context)
    {
        Console.WriteLine("Processing shipped order");
        context.SetState(new DeliveredOrderState());
    }
}
public class DeliveredOrderState : IOrderState
{
    public void Process(OrderStatusManager context)
    {
        Console.WriteLine("Processing delivered order");
    }
}
//3. 创建状态管理类
public class OrderStatusManager
{ 
    private IOrderState _orederState { get; set; }
    public void SetState(IOrderState orderState)
    {
        _orederState = orderState;
    }
    public void Process()
    {
     _orederState.Process(this);
    }
}

///<状态模式/>

模式特点

1. 状态封装

   • 每个状态都是独立类

   • 包含状态特有行为

   • 控制状态转换逻辑

2. 状态转换

   // 在内部完成状态转换
   context.SetState(new ShippedOrderState());

3. 上下文委托

   // 行为委托给当前状态
   public void Process() {
       _orederState.Process(this); 
   }

   执行流程：

   OrderStatusManager orderStatusManager = new OrderStatusManager();
   orderStatusManager.SetState(new NewOrderState());
   
   orderStatusManager.Process();  // 输出: Processing new order → 状态变为Shipped
   orderStatusManager.Process();  // 输出: Processing shipped order → 状态变为Delivered
   orderStatusManager.Process();  // 输出: Processing delivered order

设计优势

特性	实现方式	收益
状态隔离	每个状态独立类	修改状态不影响其他逻辑
消除条件分支	多态代替switch	代码更简洁
显式状态转换	SetState()方法	状态流转清晰可见
开闭原则	新增状态只需添加类	扩展性强

适用场景

• 对象行为随状态改变的场景

• 状态数量超过5个的复杂状态机

• 需要清晰状态转换路径的系统

• 订单流程、游戏角色状态等工作流

状态模式通过将每个状态封装为独立类来管理状态相关行为
上下文对象（OrderStatusManager）持有当前状态引用
状态转换由具体状态类触发
符合单一职责原则（每个状态只关注自身行为）

完整代码：

///<状态模式>
public interface IOrderState
{ 
void Process(OrderStatusManager context);
}

public class NewOrderState : IOrderState
{
    public void Process(OrderStatusManager context)
    {
        Console.WriteLine("Processing new order");
        context.SetState(new ShippedOrderState());
    }
}
public class ShippedOrderState : IOrderState
{
    public void Process(OrderStatusManager context)
    {
        Console.WriteLine("Processing shipped order");
        context.SetState(new DeliveredOrderState());
    }
}
public class DeliveredOrderState : IOrderState
{
    public void Process(OrderStatusManager context)
    {
        Console.WriteLine("Processing delivered order");
    }
}
public class OrderStatusManager
{ 
    private IOrderState _orederState { get; set; }
    public void SetState(IOrderState orderState)
    {
        _orederState = orderState;
    }
    public void Process()
    {
     _orederState.Process(this);
    }
}

///<状态模式/>



public class Program
{
    public static void Main(string[] args)
    {
        ///<状态模式>
        Console.WriteLine();
        Console.WriteLine("状态模式:");
        OrderStatusManager orderStatusManager = new OrderStatusManager();
        orderStatusManager.SetState(new NewOrderState());
        orderStatusManager.Process();
        orderStatusManager.Process();
        orderStatusManager.Process();
        ///<状态模式/>
     }
}