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状态模式 (State Pattern)

概念

状态模式 (State Pattern) 是一种行为设计模式，允许通过改变对象的内部状态来改变其行为，使得对象的行为表现得像修改了其类似的效果。这种模式主要用于处理对象行为依赖于其当前状态的场景，特别是当状态判断逻辑过于复杂时。

模式选择

状态模式通过将状态相关的行为分解到不同的状态类中，从而简化了状态判断逻辑。这使得状态转换的条件表达式更加清晰，便于管理和维护。

角色和职责

• Context（上下文）：通常是一个拥有当前状态的对象，负责创建和切换相应的状态对象。

• State（状态接口）：一个接口或基类，定义了对象在不同状态下的行为。

• ConcreteState（具体状态类）：实现State接口的具体类，描述了某一特定状态下对象的行为逻辑。

适用场景

• 当一个对象的行为依赖于其所处的状态时。
• 当状态转换的条件表达式较为复杂时。
• 当需要通过状态来改变对象行为时。

案例

C++ 实现示例

// 状态模式示例#include 
   
    #include 
    
     using namespace std;class Worker;class State {public:    virtual void doSomeThing(Worker* w) = 0;};class Worker {public:    Worker() {        m_currState = new State1;    }        int getHour() {        return m_hour;    }        void setHour(int hour) {        m_hour = hour;    }        State* getCurrentState() {        return m_currState;    }        void setCurrentState(State* state) {        m_currState = state;    }        void doSomeThing() {        m_currState->doSomeThing(this);    }    private:    int m_hour;    State* m_currState;};class State1 : public State {public:    void doSomeThing(Worker* w) {        if (w->getHour() == 7 || w->getHour() == 8) {            cout << "吃早饭" << endl;        } else {            // 状态1不满足条件，切换到状态2            w->setCurrentState(new State2);            w->getCurrentState()->doSomeThing(w);        }    }};class State2 : public State {public:    void doSomeThing(Worker* w) {        if (w->getHour() == 9 || w->getHour() == 10) {            cout << "工作" << endl;        } else {            // 状态2不满足条件，切换到状态1            w->setCurrentState(new State1);            cout << "当前时间点：" << w->getHour() << "未知状态" << endl;        }    }};int main() {    Worker* w1 = new Worker;    w1->setHour(7);    w1->doSomeThing();    w1->setHour(9);    w1->doSomeThing();    delete w1;        cout << "hello..." << endl;    return 0;}
    
   

解释

这种设计模式通过将状态相关的行为封装到不同的状态类中，简化了状态判断逻辑，使代码更加模块化和易于维护。

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