State

状态模式

状态模式允许对象在内部状态改变时改变它的行为,对象看起来好像修改了它的类。

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变量表示。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其他对象而独立变化。

结构

State Class
State Class

Context - 定义客户感兴趣的接口。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 - 每一子类实现一个与Context的一个状态相关的行为。

协作:
Context将与状态相关的请求委托给当前的ConcreteState对象处理。
Context可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访问Context。
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。
Context或ConcreteState子类都可决定哪个状态时另外哪一个的后继者,以及是在何种条件下进行状态转换。

示例

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#include <iostream>
//---------------------------------------------------
class State
{
public:
virtual void handle() = 0;
};
//---------------------------------------------------
class ConcreteStateA : public State
{
public:
virtual void handle()
{

std::cout << "ConcreteStateA Handle Current Situation." << std::endl;
}
};
//---------------------------------------------------
class ConcreteStateB : public State
{
public:
virtual void handle()
{

std::cout << "ConcreteStateB Handle Current Situation." << std::endl;
}
};
//---------------------------------------------------
class Context
{
public:
Context (State* s) : m_state(s) {}
void request()
{

if (!m_state) return;
m_state->handle();
}
void set_state(State* s) {m_state = s;}
protected:
State* m_state;
};
//---------------------------------------------------
int main()
{

ConcreteStateA a;
ConcreteStateB b;
Context c(&a);
c.request();
c.set_state(&b);
c.request();
system("Pause");
}

相关模式

  • Flyweight模式解释了合适以及怎样共享状态对象。
  • 状态对象通常是Singleton。

[1] 设计模式:可复用面向对象软件的基础
[2] Head First设计模式