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浅谈设计模式七: 命令模式(Command)

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1 实例

有一个远程控制器，上面有很多按钮，每个按钮分配不同的功能，比如打开客厅灯，关闭客厅灯，调高风扇的风力，关闭风扇等。那么整个家庭会有如下那么多的控制对象，如何很好的维护，易扩展，易独立改变呢？

2 命令模式(Command)

2.1 目的

把一个请求封装成一个对象，因而可以让你通过不同的请求，队列或日志请求来参数化客户，并且支持撤销操作。

2.2 实现

代码实例在这里。

2.2.1 定义命令类接口

class Command {
 public:
  virtual void execute() = 0;
  virtual void undo() = 0;
};

2.2.2 每个设备定义自己的功能类

如灯的控制： 

class Light {
 public:
  explicit Light(string location);
  virtual ~Light();
  void on();
  void off();
  void dim(int level);
  int level();
 private:
  string location_;
  int level_;
};

2.2.3 对每个设备封装各自的具体命令类，实现命令接口

如灯的开命令类： 

class LightOnCommand : public Command {
 public:
  explicit LightOnCommand(Light* light);
  void execute();
  void undo();
 private:
  Light* light_;
  int level_;
};

灯的关命令类： 

class LightOffCommand : public Command {
 public:
  explicit LightOffCommand(Light* light);
  virtual ~LightOffCommand();
  void execute();
  void undo();
 private:
  Light* light_;
  int level_;
};

2.2.4 定义远程控制器（调用者）

RemoteControl 类用数组存储各个命令，映射到控制按钮器各个按钮上。 

class RemoteControl {
 public:
  RemoteControl();
  virtual ~RemoteControl();
  void setCommand(int slot, Command *on_command, Command *off_command);
  void onButtonWasPushed(int slot);
  void offButtonWasPushed(int slot);
  void undoButtonWasPushed();
  string toString();
 private:
  Command* on_commands_[7];
  Command* off_commands_[7];
  Command* undo_command_;
};

3 总结

3.1 命令模式(Command)结构

3.2 组成

  • 命令(Command) 为执行一个操作声明一个接口
  • 具体命令(ConcreteCommand)
    1. 在命令接收对象与操作间定义一个连接
    2. 通过在接收者引起相应的操作来实现执行操作
  • 客户(Client) 创建一个具体的命令对象并设置它的接收者
  • 调用者请求命令对象执行请求

3.3 应用场景

  • 通过调用来更改对象的参数，类似注册一个回调函数，解耦调用者和接收者。
  • 指定请求，排队请求或执行请求在不同时间。命令模式对象生命周期可以独立于原请求。
  • 支持撤销请求操作。
  • 支持记录变化，使得系统崩溃时能重新应用之前的变化。也就是恢复操作。
  • 支持事务处理。一个事务封装对数据的一系列的变化.命令类有一个共同的接口，可以让你同一方式调用所有的事务。

3.4 协作

上图显示这些对象之间的交互。它阐明了命令设计模式如何把调用者从接收者中解藕出来。

  1. 客户类创建一个具体的命令对象并指定它的命令接收者。
  2. 调用者对象存储好这个具体命令对象。
  3. 调用者通过命令类的执行函数发出一个请求。当命令对象支持撤销时，具体命令对象在调用命令前，存储当前的状态以备撤销命令。
  4. 具体命令对象再它的接收者那调用操作来执行之前的请求。

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