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设计模式之状态模式

2024-07-09 15:21:18   229人阅读

状态模式：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。

一个对象的行为取决于一个或多个动态变化的属性，这样的属性叫做状态，这样的对象叫做有状态的(stateful)对象，这样的对象状态是从事先定义好的一系列值中取出的。当一个这样的对象与外部事件产生互动时，其内部状态就会改变，从而使得系统的行为也随之发生变化。


组成：

环境类（Context）:  它定义了客户程序需要的接口并维护一个具体状态角色的实例，将与状态相关的操作委托给当前的Concrete State对象来处理。
抽象状态类（State）:定义一个接口以封装使用上下文环境的的一个特定状态相关的行为。
具体状态类（ConcreteState）:  每一子类实现一个与Context的一个状态相关的行为。


抽象状态类：

class State{
public:
    virtual void Operation(Context *context) =0;
};

环境类：
class Context{
public:
    Context(State* Newstate)
    {
        state=Newstate;
    }
    void ChangeState(State* NewState)
    {
        //改变状态
        if(state!=null)delete state;
        state=NewState;
    }
    void ChangeContext(string NewContext)
    {
        //改变环境
        ContextName=NewContext;
    }
    string GetContext()
    {
        return ContextName;
    }
    void Operation()
    {
        //当前环境下的操作
        state->Operation(this);
    }
private:
    State *state;
    string ContextName="Context1";//初始环境
};

三个具体状态类：
class State3:public State{
public:
    void Operation(Context* context)
    {
        cout<<"State3 Operation"<<endl;
    }
};

class State2:public State{
public:
    void Operation(Context* context)
    {
        if(context->GetContext()=="Context2") cout<<"State2 Operation"<<endl;
        else
        {
            //不符合当前状态就转入下一个状态
            context->ChangeState(new State3());
            context->Operation();
        }
    }
};

class State1:public State{
public:
    void Operation(Context* context)
    {
        if(context->GetContext()=="Context1") cout<<"State1 Operation"<<endl;
        else
        {
            //不符合当前状态就转入下一个状态
            context->ChangeState(new State2());
            context->Operation();
        }
    }
};

客户端操作：
int main()
{
    Context* context = new Context(new State1());//初始状态
    context->Operation();//State1 Operation
    context->ChangeContext("Context2");//改变环境
    context->Operation();//State2 Operation
    context->ChangeContext("Context3");//改变环境
    context->Operation();//State3 Operation
    return 0;
}


适用范围：
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)代码中包含大量与对象状态有关的条件语句:一个操作中含有庞大的多分支的条件（if else(或switch case)语句，且这些分支依赖于该对象的状态。


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