C++ 設(shè)計(jì)模式 —— 20.狀態(tài)模式

  • 狀態(tài)模式:一種行為型設(shè)計(jì)模式

  • 應(yīng)用場(chǎng)景:
    狀態(tài)模式主要應(yīng)用于對(duì)象有很多狀態(tài),每種狀態(tài)下有不同的表現(xiàn),而且在程序運(yùn)行過(guò)程中會(huì)頻繁變化狀態(tài),進(jìn)而變化變現(xiàn)的情景。(程序運(yùn)行過(guò)程中是否會(huì)頻繁變化狀態(tài)烈菌,是狀態(tài)模式與策略模式本質(zhì)上的區(qū)別)

  • 舉例:
    以一個(gè)鐘表舉例,假設(shè)其有4種狀態(tài),上午芽世、下午挚赊、傍晚和午夜模式,不同的模式下燈光顯示不同济瓢。
    比較簡(jiǎn)單的實(shí)現(xiàn)方式是使用枚舉荠割,在鐘表的展示方法中通過(guò)枚舉判斷當(dāng)前的模式,然后調(diào)用該模式對(duì)應(yīng)的顯示方法旺矾。
    但是如果狀態(tài)很多蔑鹦,判斷枚舉類型時(shí)的if-else或switch-case會(huì)很龐大,而且難于維護(hù)箕宙。
    此時(shí)可以考慮將每種狀態(tài)對(duì)應(yīng)的表現(xiàn)封裝成一個(gè)狀態(tài)類嚎朽,所有狀態(tài)類繼承自同一個(gè)基類,并提供統(tǒng)一的展示接口柬帕。
    然后在鐘表類中保存一個(gè)狀態(tài)指針哟忍,通過(guò)設(shè)置該狀態(tài)指針,調(diào)用不同狀態(tài)類的展示接口陷寝。
    這種消除分支語(yǔ)句的方式锅很,和工廠模式類似。

  • 實(shí)現(xiàn)方式:
    狀態(tài)基類中提供統(tǒng)一設(shè)置狀態(tài)與展示的接口凤跑。
    各狀態(tài)類中重寫(xiě)展示接口爆安,實(shí)現(xiàn)各自的展示方法。
    鐘表類中保存一個(gè)狀態(tài)類對(duì)象的指針饶火,鐘表展示時(shí)調(diào)用該狀態(tài)類指針的展示方法鹏控。


以下是狀態(tài)模式的簡(jiǎn)單代碼實(shí)現(xiàn)
#include <iostream>
using namespace std;

class Clock;
//時(shí)鐘的狀態(tài)屬性
class StateForClock
{
public:
    virtual void Show(Clock* pClock) = 0;
};

//時(shí)鐘類
class Clock
{
public:
    Clock(): m_pState(NULL){}
    ~Clock()
    {
        if(m_pState)
        {
            delete m_pState;
            m_pState = NULL;
        }
    }

    void SetState(StateForClock* pState)
    {
        if(!m_pState)
        {
            delete m_pState;
        }
        m_pState = pState;
    }

    void Show()
    {
        m_pState->Show(this);
    }

private:
    StateForClock* m_pState;
};


//午夜?fàn)顟B(tài)
class MidNightState:public StateForClock
{
public:
    virtual void Show(Clock* pClock)
    {
        cout <<"MidNight Mode" << endl;
    }
};

//上午狀態(tài)
class NoonState:public StateForClock
{
public:
    virtual void Show(Clock* pClock)
    {
        cout <<"Noon Mode" << endl;
    }
};

//下午狀態(tài)
class AfterNoonState:public StateForClock
{
public:
    virtual void Show(Clock* pClock)
    {
         cout <<"AfterNoon Mode" << endl;
    }
};

//晚上狀態(tài)
class NightState:public StateForClock
{
public:
    virtual void Show(Clock* pClock)
    {
        cout <<"Night Mode" << endl;
    }
};
主函數(shù)中的使用
int main()
{
    Clock oClock;
    oClock.SetState(new NoonState());
    oClock.Show();

    oClock.SetState(new AfterNoonState());
    oClock.Show();

    oClock.SetState(new MidNightState());
    oClock.Show();

    return 0;
}
控制臺(tái)輸出結(jié)果
Noon Mode
AfterNoon Mode
MidNight Mode

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