Design Pattern : State狀態模式

Design Pattern : State
作者: JB

State pattern使用的時機及範例，可以網路上很多文章。

主要是使用在有順序的事件上，可以免除if…else…或swith…case…的程式碼。
當然缺點就是要多一層去做State管理，以及多出多支對應的State class。


這邊會以實務上：依序做四次電文的傳送為範例。
每一次的電文傳送就是一種狀態(State)

1.      先定義四種電文的類型（State種類）

/// <summary>

    /// 狀態種類

    /// </summary>

    public enum StateKind

    {

        /// <summary>

        /// 流程一

        /// </summary>

        A1,

        /// <summary>

        /// 流程二

        /// </summary>

        A2,

        /// <summary>

        /// 流程三

        /// </summary>

        T1,

        /// <summary>

        /// 流程四

        /// </summary>

        T2

    }

2.       定義State Pattern的核心類別：State 以及 Context
State : abstract class, 負責設定Context內容，以及設定某種狀態下需要執行的工作。
Context：負責存放目前執行的狀態：State，以及狀態種類：StateKind。
        也負責設定哪個State為第一個要執行，和啟動目前狀態下需要執行的工作。

/// <summary>
/// State
/// </summary>
public abstract class State
{
    /// <summary>

        /// 執行目前的狀態要做的事情(DoAction)，並將目前狀態設定給下一個狀態

        /// </summary>

        /// <param name="context">Context類別</param>

        /// <returns>訊息</returns>

        public abstract String GetState(Context context);

        /// <summary>

        ///  執行目前的狀態要做的事情

        /// </summary>

        public abstract void DoAction(Context _context);

    }

/// <summary>

    /// Context

    /// </summary>

    public class Context

    {

        //目前的狀態類別

        private StateKind _stateKind;

        //存放狀態

        private State _state;

        /// <summary>

        /// 建構

        /// </summary>

        public Context()

        {

            this._state = new A1_State();  //第一個要執行的State

        }

        /// <summary>

        /// 目前的狀態類別

        /// </summary>

        public StateKind StateKind

        {

            get { return this._stateKind; }

            set { this._stateKind = value; }

        }

        /// <summary>

        /// 存放狀態

        /// </summary>

        public State State

        {

            get { return this._state; }

            set { this._state = value; }

        }

      

        /// <summary>

        /// 執行State.GetState ...

        /// </summary>

        /// <returns>訊息</returns>

        public String GetState()

        {

            return _state.GetState(this);

        }

    }

3.      看到這邊，我們應該知道了，只要一直把State存放在Context，做完一個State時，告訴Context換下一個State再繼續做就可以了。
所以我們開始來實作四種State的程式碼… (這邊只列出一個)

/// <summary>

    /// 狀態 : A1

    /// </summary>

    public class A1_State:State

    {

        /// <summary>

        /// 執行目前的狀態要做的事情(DoAction)，並將目前狀態設定給下一個狀態

        /// </summary>

        /// <param name="context"></param>

        /// <returns>訊息</returns>

        public override String GetState(Context _context)

        {

            if (_context.StateKind == StateKind.A1)

            {

                //執行此狀態要做的事

                this.DoAction(_context);

               

                //設定下一個狀態為Auth2

                _context.State = new A2_State();

                _context.StateKind = StateKind.A2;

            }

            else //非此State對應的StateKind

            {

                //...

            }

            return "A1流程結束...";

        }

        /// <summary>

        /// 執行工作

        /// </summary>

        /// <param name="_context">Context物件</param>

        public override void DoAction(Context _context)

        {

           //Step3. 傳送電文

           Console.WriteLine("開始傳送A1電文");

        }

    }

4.      各自完成了A1、A2、T1、T2的覆寫State程式碼後，
接下來只要在主程式，宣告一個Context物件來啟動紀錄在其中的State動作即可。
請注意主程式並不用知道傳送電文的順序， 主程式只要知道總共有幾個電文要送就行了。

Context _context = new Context();

   
String step1Msg = _context.GetState();
Console.WriteLine(step1Msg);

String step2Msg = _context.GetState();
Console.WriteLine(step2Msg);

String step3Msg = _context.GetState();
Console.WriteLine(step3Msg);

String step4Msg = _context.GetState();
Console.WriteLine(step4Msg);


執行結果 …………

開始傳送A1電文
A1流程結束...
開始傳送A2電文
A2流程結束...
開始傳送T1電文
T1流程結束...
開始傳送T2電文
T2流程結束...