[Design Pattern] 상태 패턴 (State Pattern)

1. 상태 패턴 (State Pattern)

상태에 따라 다양한 동작을 수행해야할 경우

각 상태 클래스를 만들어 수행할 동작을 위임하는 패턴이다.

 

2. 상태 패턴의 클래스 구현 방향

💠 상태(State) 패턴 - 완벽 마스터하기 이미지 참고

각 상태 클래스는 자신의 동작을 캡슐화하고(인터페이스로 구현)

캐릭터(컨텍스트)는 현재 상태 객체에 작업을 위임한다.

 

3. 상태 패턴 호출 구조

💠 상태(State) 패턴 - 완벽 마스터하기 이미지 참고

1. 캐릭터(컨텍스트)는 현재 상태(StateA)를 설정한다.
2. 캐릭터(컨텍스트)는 수행할 행동을 상태 객체에게 위임한다. - Request()
3. 상태 객체는 작업을 수행한다.
4. 상태 객체는 작업을 수행하고 컨텍스트의 상태 또한 변경할 수 있다. - setState(StateC)
5. 캐릭터(컨텍스트)는 수행할 행동을 변경된 상태 객체에게 위임한다. - Request()
6. 상태 객체는 작업을 수행한다.

 

4. 상태 패턴을 언제 적용해야 할까?

• 상태 유형이 많은 경우 (한 번 생각)
• 상태 유형이 많으며 상태별 작업이 크게 달라지는 경우 (고려)
• 상태 유형이 많으며 분기 처리가 많아진 경우
• 상태 유형이 많으며 상태 변경시 중복된 코드가 많아진 경우

 

5. 상태 패턴 스니펫

1. 상태 인터페이스

class State {
public:
    virtual ~State() {}
    virtual void Enter(Character* character) = 0;
    virtual void Update(Character* character) = 0;
    virtual void Exit(Character* character) = 0;
    virtual std::string GetName() const = 0;
};

 

2. 상태 클래스

// Idle 상태
class IdleState : public State {
public:
    void Enter(Character* character) override {
        std::cout << "Idle: 준비 완료\n";
    }

    void Update(Character* character) override {
        std::cout << "Idle: 대기 중...\n";
    }

    void Exit(Character* character) override {
        std::cout << "Idle: 대기 종료\n";
    }

    std::string GetName() const override { return "Idle"; }
};

// Running 상태
class RunningState : public State {
public:
    void Enter(Character* character) override {
        std::cout << "Running: 시작\n";
    }

    void Update(Character* character) override {
        std::cout << "Running: 달리는 중...\n";
    }

    void Exit(Character* character) override {
        std::cout << "Running: 정지\n";
    }

    std::string GetName() const override { return "Running"; }
};

// Jumping 상태
class JumpingState : public State {
public:
    void Enter(Character* character) override {
        std::cout << "Jumping: 점프!\n";
    }

    void Update(Character* character) override {
        std::cout << "Jumping: 공중에 있음...\n";
    }

    void Exit(Character* character) override {
        std::cout << "Jumping: 착지 완료\n";
    }

    std::string GetName() const override { return "Jumping"; }
};

 

3.  캐릭터 클래스 (컨텍스트)

// Character 클래스
class Character {
private:
    std::shared_ptr<State> CurrentState;

public:
    void ChangeState(std::shared_ptr<State> newState) {
        if (CurrentState) {
            std::cout << "Exiting " << CurrentState->GetName() << "\n";
            CurrentState->Exit(this);
        }
        CurrentState = newState;
        if (CurrentState) {
            std::cout << "Entering " << CurrentState->GetName() << "\n";
            CurrentState->Enter(this);
        }
    }

    void Update() {
        if (CurrentState) {
            CurrentState->Update(this);
        }
    }
};

 

4.  상태 패턴 사용

int main() {
    Character player;

    auto idle = std::make_shared<IdleState>();
    auto running = std::make_shared<RunningState>();
    auto jumping = std::make_shared<JumpingState>();

    player.ChangeState(idle);
    player.Update();

    player.ChangeState(running);
    player.Update();

    player.ChangeState(jumping);
    player.Update();

    return 0;
}

 

 

참고

💠 상태(State) 패턴 - 완벽 마스터하기