您的位置：首页 > 编程语言 > C语言/C++

State Pattern -- 状态模式原理及实现（C++）

2015-04-18 15:51 141 查看
主要参考《大话设计模式》和《设计模式:可复用面向对象软件的基础》两本书。本文介绍命令模式的实现。

问题出发点

在实际开发中，我们经常会遇到这种情况；一个对象有多种状态，在每一个状态下，都会有不同的行为。那么在代码中我们经常是这样实现的。

代码如下:

typedefenumtagState
{
state0,
state1,
state2
}State;

voidAction(StateactionState)
{
if(actionState==state0)
{
//DoSomething
}
elseif(actionState==state1)
{
//DoSomething
}
elseif(actionState==state2)
{
//DoSomething
}
else
{
//DoSomething
}
}


而这种就好比简单工厂模式，当我们增加新的状态类型时，我们又需要修改原来的代码，这种对于测试是很不利的；由于简单工厂的缺点那么的明显，后来的工厂模式就克服了这个缺点，我们就可以借鉴工程模式，来解决这种随着状态增加而出现的多分支结构，而这就是我今天要总结的状态模式。

状态模式



Whatitis:Allowanobjecttoalteritsbehaviorwhenitsinternalstatechanges.Theobjectwillappeartochangeitsclass。

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。





State类，抽象状态类，定义一个接口以封装与Context的一个特定状态相关的行为。

ConcreteState类，具体状态，每一个子类实现一个与Context的一个状态相关的行为。

Context类，维护一个ConcreteState子类的实例，这个实例定义当前的状态。

C++代码实现：

#include<iostream>
usingnamespacestd;

#defineSAFE_DELETE(p)if(p){deletep;p=NULL;}

/*声明Context类*/
classContext;

/*抽象状态类:定义一个接口以封装与Context的一个特定状态相关的行为*/
classState
{
public:
virtualvoidHandle(Context*pContext)=0;
};

/*Context类，维护一个ConcreteState子类的实例，这个实例定义当前的状态*/
classContext
{
public:
Context(State*pState):m_pState(pState){}

voidRequest()
{
if(m_pState)
{
m_pState->Handle(this);
}
}

voidChangeState(State*pState)
{
m_pState=pState;
}

private:
State*m_pState;//这里的State指针是实现特定状态相关的关键
};

classConcreteStateA:publicState
{
public:
virtualvoidHandle(Context*pContext)
{
cout<<"IamconcretestateA."<<endl;
}
};

classConcreteStateB:publicState
{
public:
virtualvoidHandle(Context*pContext)
{
cout<<"IamconcretestateB."<<endl;
}
};

intmain()
{
State*pStateA=newConcreteStateA();//初始化两个具体状态类对象
State*pStateB=newConcreteStateB();
Context*pContext=newContext(pStateA);//将具体状态类对象交由Context类管理

pContext->Request();//Context类根据对象状态，调用该对象的特定函数Request
pContext->ChangeState(pStateB);//改变对象状态
pContext->Request();

SAFE_DELETE(pContext);
SAFE_DELETE(pStateB);
SAFE_DELETE(pStateA);

return0;
}


这里例子的实现思路：

一个抽象状态类State：只包含纯虚函数Handle，然后定义两个具体状态类，这两个状态类重写了Handle函数；然后是最关键的Context类，这个类是包含了一个State指针，指针指向不同的对象（自己去改变这个指针使之指向新的对象），会导致Context去调用不同的对象方法，这也是虚函数机制的一大特点；

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。


                                            

                                        

                        
                        内容来自用户分享和网络整理，不保证内容的准确性，如有侵权内容，可联系管理员处理 点击这里给我发消息 
                    

                    

                    

                        

                         标签： 
                                                

                        

                    


                

            


            

                
相关文章推荐

                

                
            

        

        

            

            
            

                

                    
新的分享

                    

                        
                    

                

            


            

                

                    
章节导航