设计模式学习笔记（二十二）——State状态

二十、State（状态）

情景举例：

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。

代码示例：

/* TCPOctetStream类使用了State模式，它包含一个TCPState类

*/

class TCPOctetStream;

class TCPState;

class TCPConnection {

public:

    TCPConnection();

/*

*/

    void ActiveOpen();

    void PassiveOpen();

    void Close();

/*

*/

    void Send();

    void Acknowledge();

    void Synchronize();

/*

*/

    void ProcessOctet(TCPOctetStream*);

private:

    friend class TCPState;

    void ChangeState(TCPState*);

private:

    TCPState* _state;

};

/* TCPState类是一个行为抽象类（只有函数没有数据）

*/

class TCPState {

public:

    virtual void Transmit(TCPConnection*, TCPOctetStream*);

    virtual void ActiveOpen(TCPConnection*);

    virtual void PassiveOpen(TCPConnection*);

    virtual void Close(TCPConnection*);

    virtual void Synchronize(TCPConnection*);

    virtual void Acknowledge(TCPConnection*);

    virtual void Send(TCPConnection*);

protected:

    void ChangeState(TCPConnection*, TCPState*);

};

/* TCPConnection的所有行为都是直接转发给TCPState类

*/

TCPConnection::TCPConnection () {

    _state = TCPClosed::Instance();

}

/*

*/

void TCPConnection::ChangeState (TCPState* s) {

    _state = s;

}

/*

*/

void TCPConnection::ActiveOpen () {

    _state->ActiveOpen(this);

}

/*

*/

void TCPConnection::PassiveOpen () {

    _state->PassiveOpen(this);

}

/*

*/

void TCPConnection::Close () {

    _state->Close(this);

}

/*

*/

void TCPConnection::Acknowledge () {

    _state->Acknowledge(this);

}

/*

*/

void TCPConnection::Synchronize () {

    _state->Synchronize(this);

}

/* 抽象父类的实现都是空

*/

void TCPState::Transmit (TCPConnection*, TCPOctetStream*) { }

void TCPState::ActiveOpen (TCPConnection*) { }

void TCPState::PassiveOpen (TCPConnection*) { }

void TCPState::Close (TCPConnection*) { }

void TCPState::Synchronize (TCPConnection*) { }

/*

*/ 这个函数将t的状态改变为s，申明为保护可以让子类调用，由于是友元则可以调用TCPConnection的私有函数ChangeState

void TCPState::ChangeState (TCPConnection* t, TCPState* s) {

    t->ChangeState(s);

}

/* 下面三个是TCPState的具体类

*/

class TCPEstablished : public TCPState {

public:

    static TCPState* Instance();

    virtual void Transmit(TCPConnection*, TCPOctetStream*);

    virtual void Close(TCPConnection*);

};

/*

*/

class TCPListen : public TCPState {

public:

    static TCPState* Instance();

    virtual void Send(TCPConnection*);

    // ...

};

/* 在子类的实现中，都用到了ChangeState来让TCPConnection的行为改变

*/

void TCPClosed::ActiveOpen (TCPConnection* t) {

    // send SYN, receive SYN, ACK, etc.

    ChangeState(t, TCPEstablished::Instance());

}

/*

*/

void TCPClosed::PassiveOpen (TCPConnection* t) {

    ChangeState(t, TCPListen::Instance());

}

/*

*/

void TCPEstablished::Close (TCPConnection* t) {

    // send FIN, receive ACK of FIN

    ChangeState(t, TCPListen::Instance());

}

/*

*/

void TCPEstablished::Transmit (

    TCPConnection* t, TCPOctetStream* o

) {

    t->ProcessOctet(o);

}

/*

*/

void TCPListen::Send (TCPConnection* t) {

    // send SYN, receive SYN, ACK, etc.

    ChangeState(t, TCPEstablished::Instance());

}

/*

*/

个人理解：

State模式与Strategy模式在《重构》中提及较多，State模式主要是在主类（例中TCPConnection类）不方便提供继承层次，而由其他类（TCPState）来完成。将多态的部分下放到其他类中，然后主类只要转发给这个类就可以在不转变类型时达到多态的目的。