設計模式C++描述----16.狀態(State)模式__C++

一. 舉例

一般汽車發動機工作時有四種狀態，吸氣、壓縮、做功和排氣。

在運行時，不同的狀態會有不同的行為，當前的狀態機器在適當的時候會過渡到下一狀態。

其實使用者在使用時根本不知道當前的狀態，也無需知道當前的狀態。使用者只需要給發動機一個初始狀態，最後得到一個停止狀態就行了。 結構圖如下：

代碼如下：

//狀態class State{public:      virtual void Operation(Work *work) {}};//工作class Work{private:    State *m_state;  //目前狀態    int m_step;      //步驟    public:      Work(State *state): m_state(state), m_step(0)    {}     ~Work()    {        delete m_state;    }        int GetStep()    {        return m_step;    }        void SetStep(int step)    {        m_step = step;    }        void SetState(State *state)    {        delete m_state;        m_state = state;    }    void Operation()    {        m_state->Operation(this);    }};//排氣狀態class ExhaustState: public State  {  public:      void Operation(Work *work)  //排氣操作    {          if(work->GetStep() == 4)          {            cout<<"Step : "<<work->GetStep()<<"排氣操作"<<endl;          }    }};//做功狀態class ActState: public State{public:    void Operation(Work *work) //做功操作    {        if(work->GetStep() == 3)        {            cout<<"Step : "<<work->GetStep()<<"做功操作"<<endl;          }        else        {            work->SetState(new ExhaustState());            work->Operation();        }    }};  //壓縮狀態class CompressState: public State  {public:    void Operation(Work *work) //壓縮操作    {        if(work->GetStep() == 2)        {            cout<<"Step : "<<work->GetStep()<<"壓縮操作"<<endl;          }        else        {            work->SetState(new ActState());              work->Operation();          }      }};//吸氣狀態class InhaleState: public State{public:      void Operation(Work *work) //吸氣操作    {        if(work->GetStep() == 1)        {            cout<<"Step : "<<work->GetStep()<<"吸氣操作"<<endl;        }        else        {            State *p = new CompressState();            work->SetState(p);            work->Operation();        }    }};//測試代碼int main()  {    State* st = new InhaleState(); //初始狀態    Work *work = new Work(st);    for(int i = 1; i < 5; ++i)    {        work->SetStep(i);                work->Operation(); //操作    }    delete work;    return 0;}

二. 狀態模式

定義：允許一個對象在其內部狀態改變時改變它的行為。對象看起來似乎修改了它的類。 結構圖：

使用範圍：

（1）一個對象的行為取決於它的狀態, 並且它必須在運行時刻根據狀態改變它的行為。(上面的例子就是這種情況)

（2）一個操作中含有龐大的多分支的條件陳述式，且這些分支依賴於該對象的狀態。