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State

State em C++

O State é um padrão de projeto comportamental que permite que um objeto altere o comportamento quando seu estado interno for alterado.

O padrão extrai comportamentos relacionados ao estado em classes separadas de estado e força o objeto original a delegar o trabalho para uma instância dessas classes, em vez de agir por conta própria.

Uso do padrão em C++

Complexidade:

Popularidade:

Exemplos de uso: O padrão State é comumente usado em C++ para converter enormes máquinas de estado baseadas no switch para dentro dos objetos.

Identificação: O padrão State pode ser reconhecido por métodos que alteram seu comportamento, dependendo do estado dos objetos, controlados externamente.

Exemplo conceitual

Este exemplo ilustra a estrutura do padrão de projeto State. Ele se concentra em responder a estas perguntas:

  • De quais classes ele consiste?
  • Quais papéis essas classes desempenham?
  • De que maneira os elementos do padrão estão relacionados?

main.cc: Exemplo conceitual

#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: Resultados da execução

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 em outras linguagens

Padrões de Projeto: State em Java Padrões de Projeto: State em C# Padrões de Projeto: State em PHP Padrões de Projeto: State em Python Padrões de Projeto: State em Ruby Padrões de Projeto: State em Swift Padrões de Projeto: State em TypeScript