2011年下半年软件设计师考试下午试题最后一题考查状态模式，在本试题中，命题人设计了一个具有多个状态的纸巾售卖机，真题如下：

【全国计算机技术与软件专业技术资格（水平）考试  2011 年下半年 软件设计师 下午试卷】

       注：当年试题五和试题六二选一，试题五为C++版，试题六为Java版。

       试题五

       阅读以下说明和 C++代码，将应填入 （n） 处的字句写在答题纸的对应栏内。

       【说明】

       某大型商场内安装了多个简易的纸巾售卖机，自动出售2元钱一包的纸巾，且每次仅售出一包纸巾。纸巾售卖机的状态图如图5-1所示。

图5-1 纸巾售卖机状态图

       采用状态（State）模式来实现该纸巾售卖机，得到如图5-2所示的类图。其中类State为抽象类，定义了投币、退币、出纸巾等方法接口。类SoldState、SoldOutState、NoQuarterState和HasQuarterState分别对应图5-1中纸巾售卖机的4种状态：售出纸巾、纸巾售完、没有投币、有2元钱。

图5-2  类图

【C++代码】

#include <iostream>

using namespace std;

// 以下为类的定义部分

class TissueMachine;   // 类的提前引用

class State {

public:

  virtual void insertQuarter() = 0;      //投币

  virtual void ejectQuarter() = 0;       //退币

  virtual void turnCrank()= 0;           //按下“出纸巾”按钮

  virtual void dispense() = 0;            //出纸巾

/* 类SoldOutState、NoQuarterState、HasQuarterState、SoldState的定义省略，每个类中均定义了私有数据成员TissueMachine* tissueMachine; */

class TissueMachine {

private:

   （1）   *soldOutState, *noQuarterState,*hasQuarterState,*soldState, *state ;

  int count;         //纸巾数

public:

 TissueMachine(int numbers);

 void setState(State* state);

 State* getHasQuarterState();

 State* getNoQuarterState();

 State* getSoldState();

 State* getSoldOutState();

  int getCount();

  // 其余代码省略

// 以下为类的实现部分

void NoQuarterState ::insertQuarter() {

  tissueMachine->setState(（2）  );

void HasQuarterState ::ejectQuarter() {

  tissueMachine->setState(（3）  );

void SoldState ::dispense() {

   if(tissueMachine->getCount() > 0) {

     tissueMachine->setState(（4）  );

  else {

     tissueMachine->setState(（5）  );

}  //其余代码省略

     试题六

       阅读以下说明以及Java程序，将应填入 （n）  处的字句写在答题纸的对应栏内。

       【说明】

       某大型商场内安装了多个简易的纸巾售卖机，自动出售2元钱一包的纸巾，且每次仅售出一包纸巾。纸巾售卖机的状态图如图6-1所示。

图6-1 纸巾售卖机状态图

       采用状态（State）模式来实现该纸巾售卖机，得到如图6-2所示的类图。其中类State为抽象类，定义了投币、退币、出纸巾等方法接口。类SoldState、SoldOutState、NoQuarterState和HasQuarterState分别对应图6-1中纸巾售卖机的4种状态：售出纸巾、纸巾售完、没有投币、有2元钱。

图6-2  类图

【Java代码】

import java.util.*;

interface State {

 public void insertQuarter();        //投币

 public void ejectQuarter();        //退币

 public void turnCrank();           //按下“出纸巾”按钮

 public void dispense();             //出纸巾

class TissueMachine {

  （1）   soldOutState, noQuarterState,hasQuarterState, soldState, state;

 state = soldOutState;

  intcount = 0;            //纸巾数

 public TissueMachine(int numbers) { /* 实现代码省略 */ }

 public State getHasQuarterState()  {  returnhasQuarterState;  }

 public State getNoQuarterState()   { return noQuarterState;  }

 public State getSoldState()        { return soldState;       }

 public State getSoldOutState()     { return soldOutState;    }

 public int getCount()             { return count;          }

// 其余代码省略

class NoQuarterState implements State {

 TissueMachine tissueMachine;

 public void insertQuarter() {

   tissueMachine.setState(（2）  );

//构造方法以及其余代码省略

class HasQuarterState implements State {

 TissueMachine tissueMachine;

 public void ejectQuarter() { 

   tissueMachine.setState(（3）  );

  //构造方法以及其余代码省略

class SoldState implements State {

 TissueMachine tissueMachine;

 public void dispense() {

    if (tissueMachine.getCount() > 0)  {

      tissueMachine.setState(（4）  );

    else {

     tissueMachine.setState(（5）  );  }

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    分析与解答：

      与2006年下半年的那道题相比（参考：设计模式与软考试题之状态模式（一）），本题的难度更小，只提供了使用状态模式的解决方案，没有Non-Pattern解决方案。在环境类TissueMachine中，枚举了各种具体状态并定义了当前状态对象state，在声明状态对象时需使用抽象状态类State，因此空(1)为State。空(2)-空(5)没有啥技术含量，看图说话而已，，这几空都围绕对象状态之间的转换，只要看得懂图1并且知道各种对象状态与状态类之间的对应关系，回答起来就很容易了，例如第(2)空，具体状态类NoQuarterState对应“没有投币”状态，此时，当调用insertQuarter()方法时，纸巾售卖机的状态将切换到“有2元钱”，因此setState()方法中的参数应该为具体状态类HasQuarterState对象，该对象已存在于环境类TissueMachine中，可以通过tissueMachine->getHasQuarterState()或tissueMachine.getHasQuarterState()来获取，第(3)-(5)空与之类似。

       在本试题中，状态的切换由具体状态类来完成，环境类负责维护各个具体状态类的实例。

推荐：深入学习状态模式

  参考答案：

【试题五】

(1) State

(2) tissueMachine->getHasQuarterState()

(3) tissueMachine->getNoQuarterState()

(4) tissueMachine->getNoQuarterState()

(5) tissueMachine->getSoldOutState()

【试题六】

(1) State

(2) tissueMachine.getHasQuarterState()

(3) tissueMachine.getNoQuarterState()

(4) tissueMachine.getNoQuarterState()

(5) tissueMachine.getSoldOutState()

【作者：刘伟 http://blog.csdn.net/lovelion】