《状态模式(极简c++)》

本文章属于专栏- 概述 - 《设计模式(极简c++版)》-CSDN博客


模式说明:

  • 方案:状态模式是一种行为设计模式,用于在对象的内部状态发生改变时改变其行为。它包括三个关键角色:上下文(Context)、抽象状态(State)、具体状态(ConcreteState)。上下文负责维护一个状态对象,并在需要时委托给具体状态对象执行行为。抽象状态定义了一个接口,用于封装特定状态下的行为。具体状态实现了抽象状态定义的接口,并定义了特定状态下的行为。
  • 优点:将状态转换的逻辑封装在状态类中,使得状态间的切换更加简单,避免了大量的条件语句。将相关行为组织在一起,增强了代码的可维护性和可扩展性。
  • 缺点:增加了类和对象的数量,可能会导致系统更加复杂。

本质思想: 状态模式的本质是将对象的状态抽象为一个独立的类,使得对象在不同状态下有不同的行为,并且能够动态地切换状态。

实践建议:在实际开发中,状态一般用一个变量表示就够了,很少会抽象成一个类。如果,状态需要多个变量表示,且此类状态有固定的方法,则可以使用状态模式。这里封装的是当前状态,以及状态附属的行为。另外,不管是"状态类"作为参数传给"上下文类"执行,还是"上下文类"传给"状态类"执行,没有本质的区别。

代码示例:

cpp 复制代码
#include <iostream>

// 抽象状态类
class State {
public:
    virtual void handle() = 0;
};

// 具体状态类
class ConcreteStateA : public State {
public:
    void handle() override {
        std::cout << "State A handled." << std::endl;
    }
};

class ConcreteStateB : public State {
public:
    void handle() override {
        std::cout << "State B handled." << std::endl;
    }
};

// 上下文类
class Context {
public:
    void setState(State* state) {
        state_ = state;
    }

    void request() {
        if (state_) {
            state_->handle();
        } else {
            std::cout << "No state set." << std::endl;
        }
    }

private:
    State* state_ = nullptr;
};

int main() {
    Context context;
    ConcreteStateA stateA;
    ConcreteStateB stateB;

    // 设置初始状态为 State A
    context.setState(&stateA);
    context.request(); // 输出:State A handled.

    // 切换状态为 State B
    context.setState(&stateB);
    context.request(); // 输出:State B handled.

    return 0;
}
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