详解state状态模式及在C++设计模式编程中的使用实例

发表时间：2022-03-25来源：网络

每个人、事物在不同的状态下会有不同表现（动作），而一个状态又会在不同的表现下转移到下一个不同的状态（State）。最简单的一个生活中的例子就是：地铁入口处，如果你放入正确的地铁票，门就会打开让你通过。在出口处也是验票，如果正确你就可以 ok，否则就不让你通过（如果你动作野蛮，或许会有报警（Alarm），：））。

有限状态自动机（FSM）也是一个典型的状态不同，对输入有不同的响应（状态转移）。

通常我们在实现这类系统会使用到很多的 Switch/Case 语句，Case 某种状态，发生什么动作，Case 另外一种状态，则发生另外一种状态。但是这种实现方式至少有以下两个问题：
当状态数目不是很多的时候，Switch/Case 可能可以搞定。但是当状态数目很多的时候（实际系统中也正是如此），维护一大组的 Switch/Case 语句将是一件异常困难并且容易出错的事情。
状态逻辑和动作实现没有分离。在很多的系统实现中，动作的实现代码直接写在状态的逻辑当中。这带来的后果就是系统的扩展性和维护得不到保证。

状态模式就是被用来解决上面列出的两个问题的，在状态模式中我们将状态逻辑和动作实现进行分离。当一个操作中要维护大量的 case 分支语句，并且这些分支依赖于对象的状态。状态模式将每一个分支都封装到独立的类中。

状态模式典型的结构图为：

状态模式的实现
代码片断 1：State.h

//state.h #ifndef _STATE_H_ #define _STATE_H_ class Context; //前置声明 class State{ public: State(); virtual ~State(); virtual void OperationInterface(Context* ) = 0; virtual void OperationChangeState(Context*) = 0; protected: bool ChangeState(Context* con,State* st); private: //bool ChangeState(Context* con,State* st); }; class ConcreteStateA:public State{ public: ConcreteStateA(); virtual ~ConcreteStateA(); virtual void OperationInterface(Context* ); virtual void OperationChangeState(Context*); protected: private: }; class ConcreteStateB:public State{ public: ConcreteStateB(); virtual ~ConcreteStateB(); virtual void OperationInterface(Context* ); virtual void OperationChangeState(Context*); protected: private: }; #endif //~_STATE_H_

代码片断 2：State.cpp

//State.cpp #include "State.h" #include "Context.h" #include using namespace std; State::State(){ } State::~State(){ } void State::OperationInterface(Context* con){ cout

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