State en C++

State es un patrón de diseño de comportamiento que permite a un objeto cambiar de comportamiento cuando cambia su estado interno.

El patrón extrae comportamientos relacionados con el estado, los coloca dentro de clases de estado separadas y fuerza al objeto original a delegar el trabajo de una instancia de esas clases, en lugar de actuar por su cuenta.

Aprende más sobre el patrón State

Complejidad:

Popularidad:

Ejemplos de uso: El patrón State se utiliza habitualmente en C++ para convertir las enormes máquinas de estados basadas en switch, en objetos.

Identificación: El patrón State se puede reconocer por métodos que cambian su comportamiento dependiendo del estado del objeto, controlado externamente.

Ejemplo conceptual

Este ejemplo ilustra la estructura del patrón de diseño State. Se centra en responder las siguientes preguntas:

¿De qué clases se compone?
¿Qué papeles juegan esas clases?
¿De qué forma se relacionan los elementos del patrón?

main.cc: Ejemplo conceptual

#include <iostream>
#include <typeinfo>
/**
 * The base State class declares methods that all Concrete State should
 * implement and also provides a backreference to the Context object, associated
 * with the State. This backreference can be used by States to transition the
 * Context to another State.
 */

class Context;

class State {
  /**
   * @var Context
   */
 protected:
  Context *context_;

 public:
  virtual ~State() {
  }

  void set_context(Context *context) {
    this->context_ = context;
  }

  virtual void Handle1() = 0;
  virtual void Handle2() = 0;
};

/**
 * The Context defines the interface of interest to clients. It also maintains a
 * reference to an instance of a State subclass, which represents the current
 * state of the Context.
 */
class Context {
  /**
   * @var State A reference to the current state of the Context.
   */
 private:
  State *state_;

 public:
  Context(State *state) : state_(nullptr) {
    this->TransitionTo(state);
  }
  ~Context() {
    delete state_;
  }
  /**
   * The Context allows changing the State object at runtime.
   */
  void TransitionTo(State *state) {
    std::cout << "Context: Transition to " << typeid(*state).name() << ".\n";
    if (this->state_ != nullptr)
      delete this->state_;
    this->state_ = state;
    this->state_->set_context(this);
  }
  /**
   * The Context delegates part of its behavior to the current State object.
   */
  void Request1() {
    this->state_->Handle1();
  }
  void Request2() {
    this->state_->Handle2();
  }
};

/**
 * Concrete States implement various behaviors, associated with a state of the
 * Context.
 */

class ConcreteStateA : public State {
 public:
  void Handle1() override;

  void Handle2() override {
    std::cout << "ConcreteStateA handles request2.\n";
  }
};

class ConcreteStateB : public State {
 public:
  void Handle1() override {
    std::cout << "ConcreteStateB handles request1.\n";
  }
  void Handle2() override {
    std::cout << "ConcreteStateB handles request2.\n";
    std::cout << "ConcreteStateB wants to change the state of the context.\n";
    this->context_->TransitionTo(new ConcreteStateA);
  }
};

void ConcreteStateA::Handle1() {
  {
    std::cout << "ConcreteStateA handles request1.\n";
    std::cout << "ConcreteStateA wants to change the state of the context.\n";

    this->context_->TransitionTo(new ConcreteStateB);
  }
}

/**
 * The client code.
 */
void ClientCode() {
  Context *context = new Context(new ConcreteStateA);
  context->Request1();
  context->Request2();
  delete context;
}

int main() {
  ClientCode();
  return 0;
}

Output.txt: Resultado de la ejecución

Context: Transition to 14ConcreteStateA.
ConcreteStateA handles request1.
ConcreteStateA wants to change the state of the context.
Context: Transition to 14ConcreteStateB.
ConcreteStateB handles request2.
ConcreteStateB wants to change the state of the context.
Context: Transition to 14ConcreteStateA.

State en C++

Ejemplo conceptual

main.cc: Ejemplo conceptual

Output.txt: Resultado de la ejecución

State en otros lenguajes