“状态变化”模式
在组件构建过程中，某些对象的状态经常面临变化，如何对这些变化进行有效的管理？同时又维持高层模块的稳定？“状态变化”模式为这一问题提供了一种解决方案。
状态变化模式包含：State，Memento

状态模式（state）

在软件构建的过程中，某些对象的状态如果改变，其行为也会随之变化，比如文档处于只读状态，其支持的行为和读写状态支持的行为是不同的。
状态模式可以在运行时根据对象的状态来透明地更改对象的行为，而不会为对象操作和状态转化之间引入紧耦合。

一个样例，设计一个网络应用，应用的行为会根据网络状态的不同而有所不同。
错误样例：

enum NetworkState{
    Network_Open,
    Network_Close,
    Network_Connect,
};

class NetworkProcesser{
    NetworkState state;
public:
    void Operation1(){
        if (state == Network_Open){
            // 执行当前状态的行为 ...
            state = Network_Close;// 状态转移
        }else if (state == Network_Close){
            // 执行当前状态的行为 ...
            state = Network_Connect; //状态转移
        }else if (state == Network_Connect){
            // 执行当前状态的行为 ...
            state = Network_Open; // 状态转移
        }
    }

    void Operation2(){
        if (state == Network_Open){
            // 执行当前状态的行为 ...
            state = Network_Connect;// 状态转移
        }else if (state == Network_Close){
            // 执行当前状态的行为 ...
            state = Network_Open; //状态转移
        }else if (state == Network_Connect){
            // 执行当前状态的行为 ...
            state = Network_Close; // 状态转移
        }
    }
};

上述样例，用到了大量的if else来完成不同状态的不同行为，同时一旦有新状态的加入，if else也需要进行更改。
但这个问题其实同策略模式类似，这些if else的操作可以用多态实现。

class NetworkState{
public:
    NetworkState *pNext;
    virtual void Operation1()=0;
    virtual void Operation2()=0;

    virtual ~NetworkState() {}
};

class OpenState : public NetworkState{
    static NetworkState *m_instance;
    OpenState() {}
public:
    OpenState(const Openstate &other)=delete;
    static NetworkState *getInstance(){
        if (m_instance == nullptr){
            m_instance = new OpenState();
        }
        return m_instance; 
    }

    void Operation1(){
        //  OpenState状态下的Operation1 ...
        pNext = CloseState::getInstance(); // 状态变成close
    }

    void Opeartion2(){
        // OpenState状态下的Operation2
        pNext = ConnectState::getInstance(); // 状态变成connect
    }
}

class CloseState : public NetworkState{
    static NetworkState *m_instance;
    CloseState() {}
public:
    CloseState(const CloseState &other)=delete;
    static NetworkState *getInstance(){
        if (m_instance == nullptr){
            m_instance = new CloseState();
        }
        return m_instance; 
    }

    void Operation1(){
        //  CloseState状态下的Operation1 ...
        pNext = ConnectState::getInstance(); // 状态变成connect
    }

    void Opeartion2(){
        // CloseState状态下的Operation2
        pNext = OpenState::getInstance(); // 状态变成oppen
    }
}


class ConnectState : public NetworkState{
// ......
};

class NetworkProcessor{
    NetworkState *pState;
public:
    NetworkProcessor(NetworkState *pState){
        this->pState = pState;
    }
    void Operation1(){
        pState->Operation1();
        pState = pState->next;
    }
    void Operation2(){
        pState->Operation2();
        pState = pState->next;
    }
};

• State模式将所有与一个特定状态相关的行为都放入一个State的子类对象中，在对象状态切换时，切换相应的对象；但同时维持State的接口，实现了具体操作与状态转换之间的解耦。
• 为不同的状态引入不同的对象使得状态转换变得更加明确，而且可以保证不会出现状态不一致的情况，因为转换时原子性的，要么彻底转换过来，要么不转换。
• 如果State对象没有实例变量，那么各个上下文可以共享一个State对象（单例），从而节省对象开销。

Memento备忘录

在软件构建过程中，某些对象的状态在转换过程中，可能由于某种需要，要求程序能够回溯到对象之前处于某个点时的状态，如果使用一些公有接口来让其他对象得到对象的状态，便会暴露对象的细节实现。

模式定义：
在不破坏封装性的前提下，捕获一个对象的内部状态，并在该对象之外保存这个状态。这样以后就可以将该对象恢复到原先保存的状态。

class Memento{
    string state;
    // ... 其他成员，应该和Originator需要保存的对象对应
public:
    Memento(const string &s) : state(s) {}
    string getState() const { return state; }
    void setState(const string &s) { state = s; }
};

// 需求：需要保存Originator的状态
class Originator{
    string state;
    // ... 其他成员
public:
    Originator() {}
    Memento createMemento() { // 创建备忘录
        Memento m(state);     // 创建快照
        return m;
    }
    void setMemento(const Memento &m) {
        state = m.getState();
    }
};

int main(){
    Originator originator;

    Memento mem = originator.createMemento();// 捕获对象状态，存储到备忘录

    // 其他可能改变orginator状态的行为

    originator.setMemento(mem);         // 从备忘录中恢复
}

按上述方式实现的Memento，方法比较老旧，但思想是一致的，即在不破坏Originator的封装性的前提下，保存其快照，并实现回复。
但技术发展也使得可以使用更多的方法实现，比如序列化。

要点总结：
– 备忘录（Memento）存储原发器（Originator）对象的内部状态，在需要时恢复原发器状态。
– Memento模式的核心是信息隐藏，即Originator需要向外界隐藏信息，保持封装性。但同时又需要将状态保存到外界。
– 由于现代语言运行时（如C#、Java等）都具有相当的对象序列化支持，因此往往采用效率较高、又较容易正确实现的序列化方案来实现Memento。