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//State 状态模式----对象行为型模式
/*
1:意图：
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它的类。
2:别名：
状态对象(Objects for States)
3:动机：
4:使用性：
1>一个对象的行为取决于它的状态，并且它必须在运行时刻根据状态改变它的行为。
2>一个操作中含有庞大的多分支条件语句，且这些分支依赖于该对象的状态。这个状态通常用一个或
多个枚举常量表示。
5:结构：
Context：
state---------------------------------->State:
Request() Handle()
{state->Handle()} |
----------------------
| |
ConcreteStateA: ConcreteStateB:
Handle() Handle()
6:参与者：
1>Context：
1)定义客户感兴趣的接口。
2)维护一个ConcreteState子类的实例，这个实例定义当前状态。
2>State：
定义一个接口以封装与Context的一个特定状态相关的行为。
3>ConcreteState：
每一个子类实现一个与Context的一个状态相关的行为。
7:协作：
1>Context将与状态相关的请求委托给当前的ConcreteState对象处理。
2>Context可将自身作为一个参数传递给处理该请求的状态对象。这使得状态对象在必要时可访问Context
3>Context是客户使用的主要接口。客户可用状态对象来配置一个Context，一旦一个Context配置完毕，
它的客户不再需要直接与状态对象打交道。
4>Context或ConcreteState子类都可决定哪个状态是另外哪一个的后继者，以及是在何种条件下进行状态转换。
8:效果：
1>它将与特定状态相关的行为局部话，并且将不用状态的行为分割开来：
把一些需要使用大量case的语句分割到不同的状态子类中去，能使结构看起来更加清晰，同时能很容易增加
和转换一个状态。
2>使得状态转换显式化：
在Context看来，状态转换是原子的－－只需要重新绑定一个State变量。这样可以保证内部状态一致。
3>State对象可被共享：
如果State对象没有实例变量，就可被很容易共享，因为这样他们只有外部状态，而没有内部状态。
9:实现：
1>谁定义状态转换：
1)Context来进行转换：这需要转换是遵循固定准则的。
2)State自身指定后继者状态，以及何时转换：这样更佳灵活，但是State子类就必须拥有其他子类的信息
这样就产生了依赖，也就是耦合变大。
2>创建和销毁State对象：
1)仅当需要State对象时才创建它们并随后销毁它们
2)提前创建它们并且始终不销毁它们。
也就是空间和时间的对抗，第一种方法注重空间的利用，第二种方法看重时间的重要性。
10:代码示例： */
//说明这两个是类
class TCPOctetStream;
class TCPState;
//Context：定义了接口
class TCPConnection
{
public:
TCPConnection();
void ActiveOpen();
void PassiveOpen();
void Close();
void Send();
void Acknowledge();
void Synchronize();
void ProcessOctet(TCPOctetStream*);
private:
//设置为友元类才能使用ChanggeState接口。
friend class TCPState;
void ChangeState(TCPState*);
private:
TCPState* _state;
};
//abstract State：定义接口，以及实现默认操作
class TCPState
{
virtual void Transmit(TCPConnection*, TCPOctetStream*);
virtual void ActiveOpen(TCPConnection*);
virtual void PassiveOpen(TCPConnection*);
virtual void Close(TCPConnection*);
virtual void Send(TCPConnection*);
virtual void Acknowledge(TCPConnection*);
virtual void Synchronize(TCPConnection*);
protected:
void ChangeState(TCPConnection*, TCPState*);
};
//初始化为关闭状态
TCPConnection::TCPConnection()
{
_state = TCPClosed::Instance();
}
//设置状态
void TCPConnection::ChangeState(TCPState*)
{
_state = s;
}
//所有调用都转到状态对象去调用的
void TCPConnection::ActiveOpen()
{
_state->ActiveOpen(this);
}
void TCPConnection::PassiveOpen()
{
_state->PassiveOpen(this);
}
void TCPConnection::Close()
{
_state->Close(this);
}
void TCPConnection::Send()
{
_state->Send(this);
}
void TCPConnection::Acknowledge()
{
_state->Acknowledge(this);
}
void TCPConnection::Synchronize()
{
_state->Synchronize(this);
}
//定义默认实现
void TCPState::Transmit(TCPConnection*, TCPOctetStream*) {}
void TCPState::ActiveOpen(TCPConnection*){}
void TCPState::PassiveOpen(TCPConnection*){}
void TCPState::Close(TCPConnection*){}
void TCPState::Send(TCPConnection*){}
void TCPState::Acknowledge(TCPConnection*){}
void TCPState::Synchronize(TCPConnection*){}
void TCPState::ChangeState(TCPConnection*, TCPState* s)
{
t->ChangeState(s);
}
//ConcreteState：这三个都适用单例模式实现
class TCPEstablished :
public TCPState
{
public:
static TCPState* Instance();
virtual void Transmit(TCPConnection*, TCPOctetStream*);
virtual void Close(TCPConnection*);
};
//ConcreteState：
class TCPListen :
public TCPState
{
public:
static TCPState* Instance();
virtual void Send(TCPConnection*);
//...
};
//ConcreteState：
class TCPClosed :
public TCPState
{
static TCPState* Instance();
virtual void ActiveOpen(TCPConnection*);
virtual void PassiveOpen(TCPConnection*);
};
//通过接受到的参数，实现一些具体操作，并且使用这个参数来转换状态
void TCPClosed::ActiveOpen(TCPConnection* t)
{
//send SYN, reveive SYN,ACK,etc.这就是具体要做的事。
ChangeState(t,TCPEstablished::Instance());
}
void TCPClosed::PassiveOpen(TCPConnection* t)
{
ChangeState(t, TCPListen::Instance());
}
void TCPEstablished::Close(TCPConnection* t)
{
//send FIN,reveive ACK of FIN
ChangeState(t, TCPListen::Instance());
}
void TCPEstablished::Transmit(TCPConnection* t, TCPOctetStream* o)
{
t->ProcessOctet(o);
}
void TCPListen::Send(TCPConnection* t)
{
//send SYN, receive SYN, ACK etc
ChangeState(t, TCPEstablished::Instance());
}