状态模式(state)c++版本

此为大话设计模式中的状态模式的c++版本
因为此代码中各个类的相互依赖比较严重,所以加入了头文件将声明放置在头文件之中
state.h

/* * state.h * *  Created on: Aug 10, 2017 *      Author: [e-mail] */#ifndef _STATE_H_#define _STATE_H_#include <iostream>#include <string>class State;//维护一个concreteState的实例,这个实例定义当前状态class Work{public:    //因为相互包含的问题实现在移至下方    Work();    void Set_state(State *s);    //时间的设置和获取函数    void Set_hour(double hour);    double Get_hour();    void Write_program();    void Set_task_finished(bool finish);    bool Get_task_finished();private:    State *_current;    double _hour = 0;    //任务状态    bool _finish = false;};class State{public:    virtual ~State(){}    //定义一个工作接口交给子类实现    virtual void Write_program(Work *w){};};class ForenoonState:public State{public:    void Write_program(Work *w) override;};class NoonState:public State{public://实现基类的工作函数    void Write_program(Work *w) override;};//下午工作类class AfternoonState:public State{public://实现基类的工作函数    void Write_program(Work *w) override;};//傍晚工作类class EveningState:public State{public://实现基类的工作函数    void Write_program(Work *w) override;};//睡眠类class SleepingState:public State{public://实现基类的工作函数    void Write_program(Work *w) override;};//下班类class RestState:public State{public://实现基类的工作函数    void Write_program(Work *w) override;};#endif /* _STATE_H_ */

state.cpp

/* * state.cpp * *  Created on: Aug 7, 2017 *      Author: [e-mail] *      状态模式 *      允许一个对象在其内部状态改变时 *      改变它的行为.对象看起来似乎修 *      改了他的类. */#include "state.h"using namespace std;void ForenoonState::Write_program(Work *w){//检查时间是否小于12点    if(w->Get_hour() < 12)    {        cout<<"上午工作时间,精神饱满!!时间:"<<w->Get_hour()<<endl;    }else    {        //将指针设置为中午工作        w->Set_state(new NoonState());        //继续调用WriteProgram函数检查时间        w->Write_program();    }}void NoonState::Write_program(Work *w){//检查时间是否小于13点    if(w->Get_hour() < 13)    {        cout<<"中午工作时间,饿了,吃饭!!时间:"<<w->Get_hour()<<endl;    }else    {        //将指针设置为下午工作        w->Set_state(new AfternoonState());        //继续调用WriteProgram函数检查时间        w->Write_program();    }}void AfternoonState::Write_program(Work *w){//检查时间是否小于17点    if(w->Get_hour() < 17)    {        cout<<"下午工作时间,精神还行!!时间:"<<w->Get_hour()<<endl;    }else    {        //将指针设置为傍晚工作        w->Set_state(new EveningState());        //继续调用WriteProgram函数检查时间        w->Write_program();    }}void EveningState::Write_program(Work *w){    //检查任务是否完成    if(w->Get_task_finished())    {        //如果是下班就转入下班状态        w->Set_state(new RestState());        w->Write_program();    }else    {    //检查时间是否小于21点        if(w->Get_hour() < 21)        {            cout<<"加班中......时间:"<<w->Get_hour()<<endl;        }else        {            //将指针设置为傍晚工作            w->Set_state(new SleepingState());            //继续调用WriteProgram函数检查时间            w->Write_program();        }    }}void SleepingState::Write_program(Work *w){//因为到深夜所以直接输出吃不消    cout<<"吃不消了,睡着了,时间:"<<w->Get_hour()<<endl;}void RestState::Write_program(Work *w){//完成工作的输出    cout<<"下班回家,时间:"<<w->Get_hour();}//work类的构造函数实现Work::Work(){//将上午工作的类的指针赋值给_current指针变量    _current = new ForenoonState();}//用于修改_current指针变量void Work::Set_state(State *s){    _current = s;}//时间的设置和获取函数void Work::Set_hour(double hour){    _hour = hour;}double Work::Get_hour(){    return _hour;}void Work::Write_program(){//用已经在构造函数被赋上ForenoonState类的地址的_current//调用ForenoonState类的Write_program函数//并且传入Work类的地址让其可以继续调用Work类中的其它函数    _current->Write_program(this);}void Work::Set_task_finished(bool finish){    _finish = finish;}bool Work::Get_task_finished(){    return _finish;}int main(){    //紧急项目    Work *emergencyProjects = new Work();    //上班时间    emergencyProjects->Set_hour(9);    emergencyProjects->Write_program();    emergencyProjects->Set_hour(10);    emergencyProjects->Write_program();    emergencyProjects->Set_hour(11);    emergencyProjects->Write_program();    emergencyProjects->Set_hour(12);    emergencyProjects->Write_program();    emergencyProjects->Set_hour(13);    emergencyProjects->Write_program();    emergencyProjects->Set_hour(14);    emergencyProjects->Write_program();    emergencyProjects->Set_hour(17);    //任务没有完成    emergencyProjects->Set_task_finished(false);    emergencyProjects->Write_program();    emergencyProjects->Set_hour(19);    emergencyProjects->Write_program();    emergencyProjects->Set_hour(22);    emergencyProjects->Write_program();    //释放资源    delete emergencyProjects;    return 0;}

State模式的适用性(摘录自《设计模式》):
1.一个对象的行为取决于他的状态,并且它必须在运行时刻根据状态改变他的行为.
2.一个操作中含有庞大的多分支的条件语句,且这些分支依赖与该对象的状态.这个状态常用一个或多个枚举常量表示.State模式将每个条件分支放入一个独立的类中.这使得你可以根据对象自身的情况将对象的状态作为一个对象,这以对象可以不依赖与其他对象而独立变化.
State模式的优点(摘录自《设计模式》):
1.它将与特定状态相关的行为局部化,并且将不同状态的行为分割开来 State模式将所有与一个特定的状态热爱相关的行为都放入一个对象中.因为所有与状态相关的代码都存在于某个State子类中,所以通过定义新的子类可以很容易的增加新的状态和转换.
2.它使得状态转换显式化 当一个对象仅以内部数据值来定义当前状态时,其状态仅表现为对一些变量的复制,这不够明确.为不同的状态引入独立的对象使得转换变得更加的明确.而且State对象可以保证context不会发生内部状态不一致的情况,因为从context角度看状态转换是原子的——–只需重新绑定一个变量(即context的State对象变量)而无需为多个变量赋值
3.State对象可以被共享 如果State对象没有实例变量——-即它们表示的状态完全以它们的类型来编码——那么各context对象可以共享一个State对象.当状态以这种方式被共享时,它们必然是没有内部状态,只有行为的轻量级对象.

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