State 状态模式

1. 动机

• 在软件构建过程中，某些对象的状态如果改变，其行为也会随之而发生变化，比如文档处于只读状态，其支持的行为和读写状态支持的行为就可能完全不同。
• 如何在运行时根据对象的状态来透明地更改对象的行为？而不会为对象操作和状态转化之间引入紧耦合？

enum NetworkState
{
    Network_Open,
    Network_Close,
    Network_Connect,
};

class NetworkProcessor{
    NetworkState state;
public:
    void Operation1(){
        if (state == Network_Open){
            //**********
            state = Network_Close;
        }
        else if (state == Network_Close){
            //..........
            state = Network_Connect;
        }
        else if (state == Network_Connect){
        	//....
            state = Network_Open;
        }
    }

    public void Operation2(){
        if (state == Network_Open){
            //**********
            state = Network_Connect;
        }
        else if (state == Network_Close){
            //.....
            state = Network_Open;
        }
        else if (state == Network_Connect){
            //$$$$$$$$$$
            state = Network_Close;
        }
    }
    public void Operation3(){
    }
};

2.模式定义

允许一个对象在其内部状态改变时改变它的行为。从而使对象看起来似乎修改了其行为。

3. 模式结构

4. 模式实现

class NetworkState{
public:
    NetworkState* pNext;
    virtual void Operation1()=0;
    virtual void Operation2()=0;
    virtual void Operation3()=0;
    virtual ~NetworkState(){}
};


class OpenState :public NetworkState{
    static NetworkState* m_instance;
public:
    static NetworkState* getInstance(){
        if (m_instance == nullptr) {
            m_instance = new OpenState();
        }
        return m_instance;
    }

    void Operation1(){
        //**********
        pNext = CloseState::getInstance();
    }
    
    void Operation2(){
        //..........
        pNext = ConnectState::getInstance();
    }
    
    void Operation3(){
        //$$$$$$$$$$
        pNext = OpenState::getInstance();
    } 
};

class CloseState:public NetworkState{ }
//...

class NetworkProcessor{
    
    NetworkState* pState;
    
public:
    
    NetworkProcessor(NetworkState* pState){
        
        this->pState = pState;
    }
    
    void Operation1(){
        //...
        pState->Operation1();
        pState = pState->pNext;
        //...
    }
    
    void Operation2(){
        //...
        pState->Operation2();
        pState = pState->pNext;
        //...
    }
    
    void Operation3(){
        //...
        pState->Operation3();
        pState = pState->pNext;
        //...
    }
};

5. 要点总结

• State模式将所有与一个特定状态相关的行为都放入一个State的子类对象中，在对象状态切换时，切换相应的对象；但同时维持State的接口，这样实现了具体操作与状态转换之间的解耦。
• 为不同的状态引入不同的对象，使得状态转换变得更加明确，而且可以保证不会出现状态不一致的情况。因为转换是原子性的——即要么彻底转换过来，要么不转换。
• 如果State对象没有实例变量，那么各个上下文可以共享同一个state对象，从而节省对象开销。