c++ 设计模式23讲之状态模式

状态模式

定义：

允许一个对象在内部状态改变时改变其行为

优点：

（1）封装了状态的转换规则，可以对状态对象统一管理而不是分散到一个业务代码中

（2）注入不同的状态对象实现不同的行为

（3）环境对象可以共享状态对象

缺点：

（1）结构和实现都很复杂容易导致代码混乱，且多半存在环境类与状态类相互依赖情况

（2）增加状态类须同时修改状态转换源代码，不满足开闭原则

使用范围：

对象的行为依赖于不同的对象状态，且对象状态间具有独立性

如：银行账户有正常、销户、欠费等

结构：

context：上下文类，负责状态转换操作

state_pattern：状态抽象类

solid_state_pattern，liquid_state_pattern，gas_state_pattern：具体状态类

 

实现：

namespace behavioral_pattern
{
	class state_pattern
	{
	public:
		virtual void solid() { std::cout << "固体不支持" << std::endl; }
		virtual void liquid() { std::cout << "液体不支持" << std::endl; }
		virtual void gas() { std::cout << "气体不支持" << std::endl; }
	};

	class solid_state_pattern : public state_pattern
	{
	public:
		void solid()
		{
			std::cout << "固体-- 雕刻" << std::endl;
		}
	};
	class liquid_state_pattern : public state_pattern
	{
	public:
		void liquid()
		{
			std::cout << "液体-- 饮用" << std::endl;
		}
	};
	class gas_state_pattern : public state_pattern
	{
	public:
		void gas()
		{
			std::cout << "气体-- 降温" << std::endl;
		}
	};

	class context
	{
	public:
		void set_status(std::shared_ptr<state_pattern> s) { this->status = s; }
		void change(int temp)
		{
			if (0 > temp)
				status->solid();
			else if (100 < temp)
				status->gas();
			else
				status->liquid();
		}
	private:
		std::shared_ptr<state_pattern> status;
	};
}

测试：

基于GoogleTest 的单元测试框架；框架可参考如下网址：

https://www.cnblogs.com/jycboy/p/gtest_catalog.html

using namespace behavioral_pattern;

TEST(test_state_pattern_context_change, success_set_status)
{
	context cont;
	std::shared_ptr<state_pattern> share_state{new solid_state_pattern()};

	cont.set_status(share_state);
	cont.change(-1);
}

总结

（1）状态模式考虑是否是多个环境类共享状态情况（需要定义静态状态对象在转换类中）

（2）考虑状态间是否会自动转换而不是通过客户端实现转换，自动转换需要相互依赖

（3）抽象状态类需定义状态类的所有方法，具体状态类重新特定方法