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曜彤.手记

随记,关于互联网技术、产品与创业

吉 ICP 备10004938号

“状态变化类”设计模式(C++)


在组件构建过程中,某些对象的状态经常面临变化,如何对这些变化进行有效的管理?同时又维持高层模块的稳定?“状态变化”模式为这一问题提供了一种解决方案。

状态模式(State)

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?

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。

struct State {
  State* nextState;
  virtual void foo() = 0;
  virtual ~State() {}
};
class StateA : public State {
  static State* pState;
 public:
  static State* getStateInstance() {  // 单例模式;
    if (pState == nullptr) { pState = new StateA(); }
    return pState;
  }
  void foo();
};
State* StateA::pState = nullptr;
class StateB : public State {
  static State* pState;
 public:
  static State* getStateInstance() {
    if (pState == nullptr) { pState = new StateB(); }
    return pState;
  }
  void foo() {
    std::cout << "[StateB foo]" << std::endl;
    nextState = StateA::getStateInstance();
  }
};
State* StateB::pState = nullptr;
void StateA::foo() {
  std::cout << "[StateA foo]" << std::endl;
  nextState = StateB::getStateInstance();
}
class Application {
  State* pState;
 public:
  Application(State* pState) : pState(pState) {}
  void process() {
    pState->foo();
    pState = pState->nextState;
  }
};
int main(int argc, char** argv) {
  auto pStateA = new StateA();
  Application app(pStateA);
  app.process();  // "[StateA foo]";
  app.process();  // "[StateB foo]";
  app.process();  // "[StateA foo]";
  delete pStateA;
  return 0;
}

总结:

每一个状态(变化)下有不同的操作,且这些操作可以被基类完全概括(稳定),并且在调用之后会在不同状态之间跳转

备忘录模式(Memento)

在软件构建过程中,某些对象的状态在转换过程中,可能由于某种需要,要求程序能够回溯到对象之前处于某个时间点的状态。如果使用一些公有接口来让其他对象得到对象的状态,则会暴露对象的细节实现。如何实现对象状态的良好保存与恢复?但同时又不会因此而破坏对象本身的封装性。

模式定义:在不破坏封装性的前提下,捕获(存储)一个对象的内部状态,并在该对象之外保存这个状态。这样以后就可以将该对象恢复到原先保存的状态。

总结:



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