Паттерн «Состояние» (state)

Назначение:

Позволяет объекту варьировать свое поведение в зависимости от внутреннего состояния. Извне создается впечатление, что изменился класс объекта. 

Паттерн «Состояние» предполагает выделение базового класса или интерфейса для всех допустимых операций и наследника для каждого возможного состояния

Когда использовать Паттерн State

• Когда поведение объекта должно зависеть от его состояния и может изменяться динамически во время выполнения

• Когда в коде методов объекта используются многочисленные условные конструкции, выбор которых зависит от текущего состояния объекта

UML схема паттерна "Состояние":

Реализация шаблона "состояние" на C#

using System;
 
namespace DoFactory.GangOfFour.State.Structural
{
  /// <summary>
  /// MainApp startup class for Structural
  /// State Design Pattern.
  /// </summary>
  class MainApp
  {
    /// <summary>
    /// Entry point into console application.
    /// </summary>
    static void Main()
    {
      // Setup context in a state
      Context c = new Context(new ConcreteStateA());
 
      // Issue requests, which toggles state
      c.Request();
      c.Request();
      c.Request();
      c.Request();
 
      // Wait for user
      Console.ReadKey();
    }
  }
 
  /// <summary>
  /// The 'State' abstract class
  /// </summary>
  abstract class State
  {
    public abstract void Handle(Context context);
  }
 
  /// <summary>
  /// A 'ConcreteState' class
  /// </summary>
  class ConcreteStateA : State
  {
    public override void Handle(Context context)
    {
      context.State = new ConcreteStateB();
    }
  }
 
  /// <summary>
  /// A 'ConcreteState' class
  /// </summary>
  class ConcreteStateB : State
  {
    public override void Handle(Context context)
    {
      context.State = new ConcreteStateA();
    }
  }
 
  /// <summary>
  /// The 'Context' class
  /// </summary>
  class Context
  {
    private State _state;
 
    // Constructor
    public Context(State state)
    {
      this.State = state;
    }
 
    // Gets or sets the state
    public State State
    {
      get { return _state; }
      set
      {
        _state = value;
        Console.WriteLine("State: " +
          _state.GetType().Name);
      }
    }
 
    public void Request()
    {
      _state.Handle(this);
    }
  }
}

Пример паттерна State из реальной жизни

Примеры в .NET Framework

• CommunicationObject реализует конечный автомат перехода между состояниями WCF клиента: Created, Opening, Opened, Closing, Closed и Faulted.
• Task реализует конечный автомат перехода между состояниями задачи: Created, WaitingForActivation, WaitingToRun, Running, Run ToCompletion, Canceled, Faulted.