状态模式通过封装不同状态的行为，消除冗长条件判断，提升代码可维护性与扩展性，使对象行为随状态动态变化。
C++状态模式，在我看来，它更像是一种让对象“活”起来的魔法，让它的行为不再是僵硬的、由一堆if-else或switch语句堆砌出来的，而是能够根据自身所处的状态，自然而然地展现出不同的面貌。简单来说，它将一个对象在不同状态下的行为封装到各自独立的状态类中，当对象的状态改变时，它所委托执行的行为也随之改变，从而实现行为的动态切换，让代码结构更清晰，也更容易扩展。
解决方案
要让一个C++对象实现行为的动态变化，状态模式提供了一个优雅的途径。其核心思想是，将对象在不同状态下的行为逻辑，分别封装到一系列独立的状态类中。我们的“上下文”（Context）对象，不再直接处理所有状态相关的逻辑，而是持有一个指向当前状态对象的引用，并将所有与状态相关的请求委托给这个当前状态对象来处理。当需要改变行为时，上下文对象只需简单地切换它所持有的状态对象即可。
举个例子，想象一个文档编辑器里的文档对象。一份文档可能有“草稿”、“审核中”、“已发布”等状态。在“草稿”状态下，你可以编辑它；在“审核中”状态，你可能只能查看；而“已发布”后，或许只能归档或撤回。如果用传统的if-else来判断，
Document
类会变得非常臃肿，且难以维护。
通过状态模式，我们可以这样设计：
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一个抽象的状态接口（
DocumentState
）：定义所有状态都必须实现的行为，比如
publish()
、
review()
、
edit()
等。这个接口通常会接收一个指向上下文对象的指针，以便在需要时操作上下文。具体的实现状态类（
DraftState
,
ModerationState
,
PublishedState
）：每个类都实现了
DocumentState
接口，但其
publish()
、
review()
等方法的具体行为，则完全取决于它所代表的状态。比如，
DraftState
的
publish()
可能会将文档状态切换到“审核中”，而
PublishedState
的
publish()
可能就什么也不做或者抛出异常。上下文类（
Document
）：它持有一个指向当前
DocumentState
对象的指针。所有外部对
Document
的行为调用（如
document.publish()
），都会被转发给当前状态对象来处理。
Document
类内部有一个
changeState(DocumentState* newState)
方法，用于切换当前状态。
// 抽象状态接口class Document; // 前向声明class DocumentState {public: virtual ~DocumentState() = default; virtual void publish(Document* doc) = 0; virtual void review(Document* doc) = 0; virtual void edit(Document* doc) = 0; // ... 其他状态相关行为};// 上下文类class Document {private: DocumentState* currentState; // 当前状态 // ... 其他文档属性public: Document(); ~Document(); void changeState(DocumentState* newState); void publish(); void review(); void edit(); // ... 其他委托方法};// 具体状态类实现（以DraftState为例）class DraftState : public DocumentState {public: void publish(Document* doc) override; // 在这里改变文档状态到ModerationState void review(Document* doc) override { // 草稿不能直接审核 std::cout << "Document is in Draft state, cannot be reviewed directly." << std::endl; } void edit(Document* doc) override { std::cout << "Editing document in Draft state." << std::endl; // 允许编辑 }};// ... 其他具体状态类，如 ModerationState, PublishedState// Document 构造函数和析构函数Document::Document() { // 初始状态为草稿 currentState = new DraftState(); std::cout << "Document created in Draft state." << std::endl;}Document::~Document() { delete currentState;}void Document::changeState(DocumentState* newState) { delete currentState; // 释放旧状态 currentState = newState; // 设置新状态 std::cout << "Document state changed." <publish(this);}void Document::review() { currentState->review(this);}void Document::edit() { currentState->edit(this);}// DraftState 的 publish 实现void DraftState::publish(Document* doc) { std::cout << "Publishing document from Draft state. Changing to Moderation." <changeState(new ModerationState()); // 假设ModerationState已定义}
这样一来，
Document
类本身就变得非常简洁，它只负责管理状态的切换，而不关心具体状态下的行为逻辑。每当需要添加新的文档状态，或者修改某个状态下的行为时，我们只需创建新的状态类或修改现有状态类，而无需触动
Document
的核心代码，这大大提升了代码的可维护性和可扩展性。
C++状态模式解决了哪些常见的软件设计难题？
在我个人的开发经历中，C++状态模式最显著的价值，在于它能够有效地“驯服”那些复杂且行为多变的对象。它主要针对以下几个让人头疼的软件设计难题提供了优雅的解决方案：
最直观的，它彻底消除了大规模的条件判断语句。想想看，如果一个对象的行为逻辑随着其内部状态的改变而天差地别，我们很容易写出那种充斥着
if (state == STATE_A) { ... } else if (state == STATE_B) { ... }
的“意大利面条式”代码。这种代码不仅阅读起来费劲，维护起来更是噩梦，改
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