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实例讲解C++设计模式编程中State状态模式的运用场景

2020-05-23 14:06:27
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来源:转载
供稿:网友
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:

C++设计模式编程,State状态模式

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 BDo operation in State B :: State change from B to ADo 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。



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