實例講解C++設(shè)計模式編程中State狀態(tài)模式的運用場景

來源：本站原創(chuàng)|時間：2020-01-10|欄目：C語言|點擊：次

State模式允許一個對象在其內(nèi)部狀態(tài)改變時改變它的行為。對象看起來似乎修改了它的類。

在面向?qū)ο笙到y(tǒng)的開發(fā)和設(shè)計過程，經(jīng)常會遇到一種情況就是需求變更（Requirement Changing），經(jīng)常我們做好的一個設(shè)計、實現(xiàn)了一個系統(tǒng)原型，咱們的客戶又會有了新的需求。我們又因此不得不去修改已有的設(shè)計，最常見就是解決方案就是給已經(jīng)設(shè)計、實現(xiàn)好的類添加新的方法去實現(xiàn)客戶新的需求，這樣就陷入了設(shè)計變更的夢魘：不停地打補丁，其帶來的后果就是設(shè)計根本就不可能封閉、編譯永遠都是整個系統(tǒng)代碼。

訪問者模式則提供了一種解決方案：將更新（變更）封裝到一個類中（訪問操作），并由待更改類提供一個接收接口，則可達到效果。

結(jié)構(gòu)圖：

實例：
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 類中可以訪問
  Context 類的 private 字段，重要是訪問 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; //前置聲明
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;
}

可以看到在測試程序中，三次調(diào)用 con->Handle()，因為 con 狀態(tài)的不同，可以得到以下的輸出：

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

適用性

一個對象的行為取決于它的狀態(tài), 并且它必須在運行時刻根據(jù)狀態(tài)改變它的行為。

一個操作中含有龐大的多分支的條件語句，且這些分支依賴于該對象的狀態(tài)。這個狀態(tài)通常用一個或多個枚舉常量表示。通常, 有多個操作包含這一相同的條件結(jié)構(gòu)。S t a t e模式將每一個條件分支放入一個獨立的類中。這使得你可以根據(jù)對象自身的情況將對象的狀態(tài)作為一個對象，這一對象可以不依賴于其他對象而獨立變化。

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