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  • [设计模式] 20 状态模式 State Pattern

    在GOF的《设计模式:可复用面向对象软件的基础》一书中对状态模式是这样说的:允许一个对象在其内部状态改变时改变它的行为。对象看起来似乎修改了它的类。状态模式的重点在于状态转换,很多时候,对于一个对象的状态,我们都是让这个对象包含一个状态的属性,这个状态属性记录着对象的具体状态,根据状态的不同使用分支结构来执行不同的功能,就像上面的代码那样处理;就像上面说的,类中存在大量的结构类似的分支语句,变得难以维护和理解。状态模式消除了分支语句,就像工厂模式消除了简单工厂模式的分支语句一样,将状态处理分散到各个状态子类中去,每个子类集中处理一种状态,这样就使得状态的处理和转换清晰明确。

    Context:定义客户端感兴趣的接口,并且维护一个ConcreteState子类的实例,这个实例定义当前状态;
    State:定义一个接口以封装与Context的一个特定状态相关的行为;
    ConcreteState subclasses:每一个子类实现一个与Context的一个状态相关的行为。

    它们之间的协作步骤如下:

    1. Context将与状态相关的请求委托给当前的ConcreteState对象处理;
    2. Context可以将自身作为一个参数传递给处理该请求的状态对象。这使得状态对象在必要时可以访问Context;
    3. Context是客户使用的主要接口。客户可用状态对象来配置一个Context,一旦一个Context配置完毕,它的客户不再需要直接与状态对象打交道;

    使用场合

    在以下两种情况下均可使用State模式:

      1. 一个对象的行为取决于它的状态,并且它必须在运行时刻根据状态改变它的行为;
      2. 一个操作中含有庞大的多分支的条件语句,且这些分支依赖于该对象的状态。这个状态通常用一个或多个枚举常量表示。通常有多个操作包含这一相同的条件结构。State模式将每一个条件分支放入一个独立的类中。这使得你可以根据对象自身的情况将对象的状态作为一个对象,这一对象可以不依赖于其它对象而独立变化
    #include <iostream>
    using namespace std;
    
    class Context;
    
    class State
    {
    public:
         virtual void Handle(Context *pContext) = 0;
    };
    
    class ConcreteStateA : public State
    {
    public:
         virtual void Handle(Context *pContext)
         {
              cout<<"I am concretestateA."<<endl;
         }
    };
    
    class ConcreteStateB : public State
    {
    public:
         virtual void Handle(Context *pContext)
         {
              cout<<"I am concretestateB."<<endl;
         }
    };
    
    class Context
    {
    public:
         Context(State *pState) : m_pState(pState){}
    
         void Request()
         {
              if (m_pState)
              {
                   m_pState->Handle(this);
              }
         }
    
         void ChangeState(State *pState)
         {
              m_pState = pState;
         }
    
    private:
         State *m_pState;
    };
    
    int main()
    {
         State *pStateA = new ConcreteStateA();
         State *pStateB = new ConcreteStateB();
         Context *pContext = new Context(pStateA);
         pContext->Request();
    
         pContext->ChangeState(pStateB);
         pContext->Request();
    
         delete pContext;
         delete pStateB;
         delete pStateA;
    }

    简单的将对象的状态和对应状态下的行为分离开来,不再是简单的if…else或switch…case分支结构了,而是每一个状态都对应一个类,一个类集中管理一个状态;在多状态的情况下,简化了程序的维护和管理,让程序结构简明化,同时也易于扩展。

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/diegodu/p/4453631.html
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