狀態模式案例解析：三態循環燈的實現

?案例概述

本案例使用?狀態模式（State Pattern）?實現了一個?三態循環燈?的功能。每點擊一次按鈕，燈的狀態會按順序切換（狀態1 → 狀態2 → 狀態3 → 狀態1...），并在每次切換時彈出一個消息框顯示當前狀態。此外，還提供了?重置?功能，可以將燈的狀態恢復到初始值。

Light類實現

public class Light
{public LightStateInterface Lightstate { get; set; } // 當前狀態public Light(){Lightstate = new OnLight1(); // 初始狀態為 OnLight1}public void Set(){Lightstate.btn_切換(this); // 調用當前狀態的切換方法}public void reset(){Lightstate = new OnLight1(); // 重置為初始狀態}
}

燈狀態接口定義：

public interface LightStateInterface
{void btn_切換(Light mylight); // 切換狀態的方法
}

OnLight1（狀態1）：

class OnLight1 : LightStateInterface
{public void btn_切換(Light mylight){System.Windows.Forms.MessageBox.Show("燈-1"); // 顯示當前狀態mylight.Lightstate = new OnLight2(); // 切換到狀態2}
}

OnLight2（狀態2）：

class OnLight2 : LightStateInterface
{public void btn_切換(Light mylight){System.Windows.Forms.MessageBox.Show("燈-2"); // 顯示當前狀態mylight.Lightstate = new OnLight3(); // 切換到狀態3}
}

OnLight3（狀態3）：

class OnLight3 : LightStateInterface
{public void btn_切換(Light mylight){System.Windows.Forms.MessageBox.Show("燈-3"); // 顯示當前狀態mylight.Lightstate = new OnLight1(); // 切換回狀態1}
}

winform調用案例：

在 WinForm 界面上提供?切換?和?重置?按鈕，代碼：

    public partial class Form1 : Form{public Form1(){InitializeComponent();}Light light = new Light(); // 創建 Light 對象private void btn_切換燈_Click(object sender, EventArgs e){light.Set(); // 切換狀態}private void btn_重置_Click(object sender, EventArgs e){light.reset(); // 重置狀態}}

狀態模式的核心思想

（1）狀態模式的定義

狀態模式是一種?行為型設計模式，允許對象在?內部狀態改變時改變其行為，看起來像是修改了它的類。

（2）狀態模式的優點

• 符合開閉原則：新增狀態時無需修改現有代碼，只需新增類。

• 消除復雜條件語句：避免?if-else?或?switch-case?判斷狀態。

• 狀態轉換邏輯清晰：每個狀態類負責自己的轉換邏輯。

（3）適用場景

• 對象的行為取決于它的狀態，并且需要在運行時動態切換。

• 代碼中包含大量與狀態相關的條件語句時，可以用狀態模式優化。

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