目录
1. 状态模式简介
2. 代码示例
3. 单例状态对象
4. 状态模式与策略模式的辨析
1. 状态模式简介
状态模式是一种行为型模式。
状态模式的定义：状态模式允许对象在内部状态改变时改变它的行为，对象看起来好像修改了它的类。
通俗的说就是一个对象在不同的状态下拥有不同的行为。对象可以拥有多个不同的状态，不同状态下调用同一个接口会产生不同的行为。状态模式通过把状态封装成类，可以很好地维护一个对象的不同状态，并且方便地扩展新的状态。
举个例子：
假如在游戏程序中，要模拟一个怪物。怪物的总血量为100，当血量大于50时，怪物处于亢奋状态，怪物受击时会进行反击；当血量小于等于50时，怪物处于恐慌状态，受击时会选择逃跑。
在这个例子中，怪物具有明确的状态，并且在不同的状态下，同一个接口会有不同的行为。这种情况下就非常适合使用状态模式。
2. 代码示例
下面的代码实现了上文提到的怪物模拟程序：
#if 1
#include <iostream>
using namespace std;
class Monster;
class State
{
protected:
Monster* monster_;
public:
virtual ~State() {}
State(Monster* m) :monster_(m) {}
virtual void attacked(int damage) = 0;
};
class Monster
{
public:
Monster();
~Monster();
void setState(State* state)
{
curState = state;
}
State* getExcitedState()
{
return excitedState;
}
State* getHorrifiedState()
{
return horrifiedState;
}
State* getDeadState()
{
return deadState;
}
void attacked(int damage)
{
curState->attacked(damage);
}
int getCurHealth()const { return health; }
int reduceHealth(int damage)
{
health -= damage;health = max(0, health);
return health;
}
private:
State* curState;
State* excitedState;
State* horrifiedState;
State* deadState;
int health = 100;
};
class ExcitedState : public State
{
public:
using State::State;
void attacked(int damage)
{
cout << "怪物的当前状态为 ExcitedState" << endl;
cout << "怪物尝试反击" << endl;
cout << "怪物受到" << damage << "点伤害" << endl;
int curHealth = monster_->reduceHealth(damage);
cout << "怪物剩余血量：" << curHealth << endl;
if (curHealth <= 50)
{
monster_->setState(monster_->getHorrifiedState());
cout << "怪物进入 HorrifiedState" << endl;
}
}
};
class HorrifiedState : public State
{
public:
using State::State;
void attacked(int damage)
{
cout << "怪物的当前状态为 HorrifiedState" << endl;
cout << "怪物尝试逃跑" << endl;
cout << "怪物受到" << damage << "点伤害" << endl;
int curHealth = monster_->reduceHealth(damage);
cout << "怪物剩余血量：" << curHealth << endl;
if (curHealth <= 0)
{
monster_->setState(monster_->getDeadState());
cout << "怪物进入 DeadState" << endl;
}
}
};
class DeadState : public State
{
public:
using State::State;
void attacked(int damage)
{
cout << "怪物的当前状态为 DeadState" << endl;
cout << "怪物已经死亡， 无法受到伤害" << endl;
}
};
Monster::Monster()
{
excitedState = new ExcitedState(this);
horrifiedState = new HorrifiedState(this);
deadState = new DeadState(this);
curState = excitedState;
}
Monster::~Monster()
{
delete excitedState;
delete horrifiedState;
delete deadState;
}
int main()
{
Monster monster;
monster.attacked(0);
cout << "---------------------" << endl;
monster.attacked(30);
cout << "---------------------" << endl;
monster.attacked(40);
cout << "---------------------" << endl;
monster.attacked(80);
cout << "---------------------" << endl;
monster.attacked(100);
cout << "---------------------" << endl;
return 0;
}
#endif 运行结果如下图所示：
代码中增加了死亡状态，当怪物血量小于0时进入了死亡状态。
采用状态模式可以很方便地扩展，增加新的状态会非常便捷。
3. 单例状态对象
当状态对象不含有自身内部的状态时，可以考虑将状态类实现成单例模式
4. 状态模式与策略模式的辨析
状态模式策略模式的结构十分类似，两种模式的差别在于它们的目的不同。
- 对于状态模式来说，可以将对象的一组行为封装在一个状态对象中，context对象（拥有状态的对象）的行为可以随时通过切换不同的状态对象而改变。随着时间的流逝，当前的状态也在多个状态对象中发生改变，以反映context内部的状态，context的行为也会改变。但是对于客户端代码对于context的状态对象可以毫无察觉，不需要了解。context的状态切换是在其内部进行的，客户端代码感知不到。客户端只能感受到context的行为产生了变化，而无需了解其当前的状态是怎么样的。
- 对于策略模式来说，通常需要客户端主动指定context当前所需要的策略对象是哪一个。策略模式允许在程序运行过程中改变策略，但是对于某个context对象来说，通常只有一个当前最适合的策略。策略的切换是通过客户端代码主动发起的。
