实例讲解C++设计模式编程中State状态模式的运用场景
作者：梦在天涯
这篇文章主要介绍了实例讲解C++设计模式编程中State状态模式的运用场景,文章最后的适用性部分则介绍了一些State模式善于处理的情况,需要的朋友可以参考下
State模式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。
在面向对象系统的开发和设计过程，经常会遇到一种情况就是需求变更（Requirement Changing），经常我们做好的一个设计、实现了一个系统原型，咱们的客户又会有了新的需求。我们又因此不得不去修改已有的设计，最常见就是解决方案就是给已经设计、实现好的类添加新的方法去实现客户新的需求，这样就陷入了设计变更的梦魇：不停地打补丁，其带来的后果就是设计根本就不可能封闭、编译永远都是整个系统代码。
访问者模式则提供了一种解决方案：将更新（变更）封装到一个类中（访问操作），并由待更改类提供一个接收接口，则可达到效果。
结构图：
实例：
context.h
#ifndef _CONTEXT_H_
#define _CONTEXT_H_
class State;
/**
*
**/
class Context{
public:
Context();
Context(State* state);
~Context();
void Handle();
void OperationForStateA();
void OperationForStateB();
protected:
private:
friend class State; //表明在 State 类中可以访问
Context 类的 private 字段，重要是访问 ChangeState
void ChangeState(State* state);
private:
State* _state;
};
#endif //~_CONTEXT_H_
context.cpp
#include "Context.h"
#include "State.h"
#include <iostream>
using namespace std;
Context::Context(){
}
Context::Context(State* state){
this->_state = state;
}
Context::~Context(){
delete _state;
}
void Context::Handle(){
_state->Handle(this);
}
void Context::ChangeState(State* state){
///_state->ChangeState(this,state);
this->_state = state;
}
void Context::OperationForStateA(){
cout<<"Do operation in State A ";
}
void Context::OperationForStateB(){
cout<<"Do operation in State B ";
}
state.h
#ifndef _STATE_H_
#define _STATE_H_
class Context; //前置声明
class State{
public:
State();
virtual ~State();
virtual void Handle(Context* con) = 0;
protected:
void ChangeState(Context* con,State* st);
private:
//bool ChangeState(Context* con,State* st);
};
class ConcreteStateA:public State{
public:
ConcreteStateA();
virtual ~ConcreteStateA();
void Handle(Context* con);
protected:
private:
};
class ConcreteStateB:public State{
public:
ConcreteStateB();
virtual ~ConcreteStateB();
void Handle(Context* con);
protected:
private:
};
#endif //~_STATE_H_
State.cpp
#include "State.h"
#include "Context.h"
#include <iostream>
using namespace std;
State::State(){
}
State::~State(){
}
void State::ChangeState(Context* con,State* st){
con->ChangeState(st);
}
///
ConcreteStateA::ConcreteStateA(){
}
ConcreteStateA::~ConcreteStateA(){
}
void ConcreteStateA::Handle(Context* con){
con->OperationForStateA();
cout<<":: State change from A to B"<<endl;
State::ChangeState(con,new ConcreteStateB());
}
///
ConcreteStateB::ConcreteStateB(){
}
ConcreteStateB::~ConcreteStateB(){
}
void ConcreteStateB::Handle(Context* con){
con->OperationForStateB();
cout<<":: State change from B to A"<<endl;
State::ChangeState(con,new ConcreteStateA());
}
main.cpp
#include "Context.h"
#include "State.h"
#include <iostream>
using namespace std;
int main(int argc,char* argv[]){
State* st = new ConcreteStateA();
Context* con = new Context(st);
con->Handle();
con->Handle();
con->Handle();
if (con != NULL)
delete con;
if (st != NULL)
st = NULL;
return 0;
}
可以看到在测试程序中，三次调用 con->Handle()，因为 con 状态的不同，可以得到以下的输出：
Do operation in State A :: State change from A to B Do operation in State B :: State change from B to A Do operation in State A :: State change from A to B
适用性
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。
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。S t a t e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他对象而独立变化。