状态模式:
在软件开发过程中,应用程序可能会根据不同的情况作出不同的处理。最直接的解决方案是将这些所有可能发生的情况全都考虑到,然后使用if else语句来做状态判断来进行不同情况的处理。但对复杂状态的判断就显得"力不从心了",随着增加新的状态或者修改一个状体if else(或switch case)语句的增多或者修改)可能会引起很大的修改,违反OCP原则。状态模式就是在当控制一个对象状态转换的条件表达式过于复杂时,把相关"判断逻辑"提取出来,放到一系列的状态类当中,这样可以把原来复杂的逻辑判断简单化。
状态模式的角色:
- 环境类(Context):也称为上下文,它定义了客户感兴趣的接口,维护一个当前状态,并将与状态相关的操作委托给当前状态对象来处理。
- 抽象状态类(AbstractState):定义一个接口以封装与Context的一个特定状态相关的行为。
- 具体状态类(ConcreteState):实现抽象状态所对应的行为。
优点:
- 状态模式将与特定状态相关的行为局部化到一个状态中,并且将不同状态的行为分割开来,满足”单一职责原则”。
- 减少对象间的相互依赖。将不同的状态引入独立的对象中会使得状态转换变得更加明确,且减少对象间的相互依赖。
- 有利于程序的扩展。通过定义新的子类很容易地增加新的状态和转换。
缺点:
- 状态模式的使用必然会增加系统的类与对象的个数。
- 状态模式的结构与实现都较为复杂,如果使用不当会导致程序结构和代码的混乱。
状态模式的应用场景:
- 当一个对象的行为取决于它的状态,并且它必须在运行时根据状态改变它的行为。
- 一个操作中含有庞大的分支结构,并且这些分支决定于对象的状态。
区别:
状态模式与策略模式的区别:
从UML图上我们会发现这两种设计模式几乎一摸一样,都是利用多态把一些操作分配到一组相关的简单的类中。然而在显示世界中,策略模式和状态模式是两种完全不同的思想。对状态进行建模时,状态迁移是一个核心问题;但策略模式与迁移毫无关系,策略模式允许一个客户选择或提供一种策略。
状态模式与责任链模式的区别:
职责链模式和状态模式都可以解决if分支过多的问题,从定义来看,状态模式是一个对象内在状态发生改变(一个对象,相对稳定,处理完一个对象下一个对象一般已确定),而职责链模式是多个对象之间的改变(多个对象之间的话,就会出现某个对象不存在的问题,且该模式由客户端指定,不稳定),这也说明了这两个模式处理的情况不同。
eg:
class State
{
public:
virtual void Handle(Context *pContext) = 0;
};
//-------------------------------------------
class ConcreteStateA : public State
{
public:
virtual void Handle(Context *pContext)
{
cout<<"I am concretestateA."<<endl;
}
};
class ConcreteStateB : public State
{
public:
virtual void Handle(Context *pContext)
{
cout<<"I am concretestateB."<<endl;
}
};
//-------------------------------------------
class Context
{
public:
Context(State *pState) : m_pState(pState){}
void Request()
{
if (m_pState)
{
m_pState->Handle(this);
}
}
void ChangeState(State *pState)
{
m_pState = pState;
}
private:
State *m_pState;
};
//-------------------------------------------
//use
State *pStateA = new ConcreteStateA();
State *pStateB = new ConcreteStateB();
Context *pContext = new Context(pStateA);
pContext->Request();
pContext->ChangeState(pStateB);
pContext->Request();