C++ 设计模式之一(State 模式)

　　State模式主要解决的是在开发中时常遇到的根据不同 的状态需要进行不同的处理操作的问题,而这样的问题,大部分人是采用switch-case语句进行处理的,这样会造成一个问题:分支过多,而且如果加入 一个新的状态就需要对原来的代码进行编译.State模式采用了对这些不同的状态进行封装的方式处理这类问题,当状态改变的时候进行处理然后再切换到另一 种状态,也就是说把状态的切换责任交给了具体的状态类去负责.同时,State模式和Strategy模式在图示上有很多相似的地方,需要说明的是两者的 思想都是一致的,只不过封装的东西不同:State模式封装的是不同的状态,而Stategy模式封装的是不同的算法.

State 模式 UML结构图:

        下面的例子描述了一个指挥灯的工作过程。该过程涉及到的两类对象，分别是指挥灯和控制器，其中控制器控制指挥灯的工作。指挥灯共三种状态：Red,Green,Blue.

Light.h 源文件如下：

/*
  作者: zhang_gl
   blog: http://blog.youkuaiyun.com/zgl_dm/
    描述：State Pattern
*/
#ifndef _LIGHT_H_
#define  _LIGHT_H_
#include  < iostream >
#include  < string >
#include  " ControlMachine.h "
using   namespace  std;

class  ControlMachine;

class  Light
... {
public:
    virtual void Push(ControlMachine *ctrl)=0;
    virtual string GetColor()=0;
} ;

class  RedLight: public  Light
... {
public:
    void Push(ControlMachine *ctrl);
    string GetColor();
} ;

class  GreenLight: public  Light
... {
public:

    void Push(ControlMachine *ctrl);
    string GetColor();
} ;

class  BlueLight: public  Light
... {
public:
    void Push(ControlMachine *ctrl);
    string GetColor();

} ;
#endif 

ControlMachine.h 源文件如下：

#ifndef _CONTROL_MACHINE_H_
#define  _CONTROL_MACHINE_H_
#include  " Light.h "

class  Light;

class  ControlMachine
... {
public:
    ControlMachine(Light *light);
    void SetLight(Light *light);
    void Push();
    void Output();
private:
    Light* _light;
} ;
#endif

Light.cpp 源文件如下：

#include  " Light.h "



void  RedLight::Push(ControlMachine  * ctrl) ... {
    ctrl->SetLight(new GreenLight());
}
string  RedLight::GetColor() ... {
    return "red";
}


void  GreenLight::Push(ControlMachine  * ctrl) ... {
    ctrl->SetLight(new BlueLight());
}
string  GreenLight::GetColor() ... {
    return "green";
}


void  BlueLight::Push(ControlMachine  * ctrl) ... {
    ctrl->SetLight(new RedLight());
}
string  BlueLight::GetColor() ... {
    return "blue";
}

ControlMachine.cpp 源文件如下：

#include  " ControlMachine.h "

ControlMachine::ControlMachine(Light  * light)
... {
    _light=light;
}

void  ControlMachine::Push()
... {
    _light->Push(this);
}

void  ControlMachine::SetLight(Light  * light)
... {
    _light=light;
}
void  ControlMachine::Output() ... {
    cout<<_light->GetColor()<<endl;
}

Main.cpp 源文件如下：

#include  " ControlMachine.h "
#include  " Light.h "

void  main()
... {
    Light *light=new RedLight();
    ControlMachine machine(light);
    machine.Output();
    for(int i=0;i<3;i++)
    ...{    
        machine.Push();
        machine.Output();
    }
       delete light;
}

运行结果如下：
red
green
blue
red