Question

在什么情况下我们应该采用州模式？

我被分配到维护一个项目，项目状态机由switch-case实现，长度超过2000行。扩展功能很难，所以我想重构一下。我正在调查州的设计模式，但我有一些困惑。

一个简单的例子：

1。初始状态“WAIT”，等待用户发送下载命令

2。用户发送下载命令时，移至“CONNECT”状态，连接服务器

3。创建连接后，转到“DOWNLOADING”状态，保持从服务器接收数据

4。数据下载完成后，移至“DISCONNECT”，断开与服务器的链接

5。断开连接后，进入“WAIT”状态，等待用户发送下载命令

A simple state machine pic

方法1：在我调查状态模式之前，我认为一个简单的方法---在不同的函数中包装不同的状态行为，使用函数指针数组指向每个状态函数，并通过调用函数改变状态。 / p>

typedef enum {
    WAIT,
    CONNECT,
    DOWNLOADING,
    DISCONNECT
}state;
void (*statefunction[MAX_STATE])(void) = 
{
    WAITState,
    CONNECTState,
    DOWNLOADINGState,
    DISCONNECTState
};
void WAITState(void)
{
    //do wait behavior
    //while receive download command
    //statefunction[CONNECT]();
}
void CONNECTState(void)
{
    //do connect behavior
    //while connect complete
    //statefunction[DOWNLOADING]();
}
void DOWNLOADINGState(void)
{
    //do downloading behavior
    //while download complete
    //statefunction[DISCONNECT]();
}
void DISCONNECTState(void)
{
    //do disconnect behavior
    //while disconnect complete
    //statefunction[WAIT]();
}

方法2：状态模式在不同的类（面向对象的状态机）中封装不同的状态及其行为，使用多态实现不同的状态行为，并为所有具体状态定义一个公共接口。

class State
{
public:
     virtual void Handle(Context *pContext) = 0;
};
class Context
{
public:
    Context(State *pState) : m_pState(pState){}

    void Request()
    {
        if (m_pState)
        {             
            m_pState->Handle(this);           
        }
     }   
private:
    State *m_pState;
};
class WAIT : public State
{
public:
    virtual void Handle(Context *pContext)
    {
        //do wait behavior
    }
};
class CONNECT : public State
{
public:
    virtual void Handle(Context *pContext)
    {
        //do connect behavior
    }
};
class DOWNLOADING : public State
{
public:
    virtual void Handle(Context *pContext)
    {
        //do downloading behavior
    }
};
class DISCONNECT : public State
{
public:
    virtual void Handle(Context *pContext)
    {
        //do disconnect behavior
    }
};

我想知道状态模式是否比这种情况下的函数指针要好... 仅使用函数指针也可以提高可读性（与switch-case相比），而且更简单。状态模式将创建几个类，并且比仅使用函数指针更复杂。使用状态模式有什么好处？

谢谢你的时间！

Answer 1

使用状态模式有什么好处？

首先，需要注意的是，两个你提供的方法，实际上是相同模式的例子 。其中一种方法描述了基于函数的实现，而另一种方法更多地采用了面向对象的方法。

话虽这么说，模式本身有一些优点：

它限制了一个程序可以进入的状态数，从而消除了未定义的状态，
通过添加新状态，而不是重构整个代码，可以更轻松地扩展应用程序，
从公司的角度来看，它是安全的，即使多人在同一个班级工作，

由于您将问题标记为与c++相关，因此最好考虑语言提供和要求的内容。虽然classes提供继承，但是大量的类可以大大增加编译时间。因此，当涉及到实现时，如果您的状态机大，static polymorphism可能是最佳选择。

在什么情况下我们应该采用州模式？

1 个答案: