Stan w języku C++
Stan to behawioralny wzorzec projektowy pozwalający zmieniać zachowanie obiektu w odpowiedzi na zmianę jego wewnętrznego stanu.
Wzorzec Stan zakłada ekstrakcję zachowań odnoszących się do stanu obiektu do osobnych klas odpowiadających jego poszczególnym stanom. Pierwotny obiekt wówczas deleguje pracę instancjom tych klas, zamiast wykonywać ją samodzielnie.
Złożoność:
Popularność:
Przykłady użycia: Wzorzec Stan jest powszechnie stosowany w kodzie C++ w celu konwersji obszernych maszyn stanów opartych na instrukcji switch w obiekty.
Identyfikacja: Wzorzec Stan można poznać po obecności metod zmieniających swoje zachowanie zależnie od stanu obiektu, sterowanego z zewnątrz.
Przykład koncepcyjny
Poniższy przykład ilustruje strukturę wzorca Stan ze szczególnym naciskiem na następujące kwestie:
- Z jakich składa się klas?
- Jakie role pełnią te klasy?
- W jaki sposób elementy wzorca są ze sobą powiązane?
main.cc: Przykład koncepcyjny
#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: Wynik działania
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.
