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【设计模式大纲】
文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-802930.html
【简介】
-- 什么是命令模式 （第15种模式）
命令模式是⼀种⾏为型设计模式，其允许将请求封装成⼀个对象(命令对象，包含执⾏操作所需的所有信息)，并将命令对象按照⼀定的顺序存储在队列中，然后再逐⼀调用执⾏，这些命令也可以⽀持反向操作，进⾏撤销和重做。
这样⼀来，发送者只需要触发命令就可以完成操作，不需要知道接受者的具体操作，从⽽实现两者间的解耦。
举个现实中的应⽤场景，遥控器可以控制不同的设备，在命令模式中，可以假定每个按钮都是⼀个命令对象，包含执⾏特定操作的命令，不同设备对同⼀命令的具体操作也不同，这样就可以⽅便的添加设备和命令对象。
【基本结构】
命令模式包含以下⼏个基本⻆⾊：
- 命令接⼝Command ：接⼝或者抽象类，定义执⾏操作的接⼝。
- 具体命令类ConcreteCommand : 实现命令接⼝，执⾏具体操作，在调⽤execute ⽅法时使“接收者对象”根据命令完成具体的任务，⽐如遥控器中的“开机”，“关机”命令。
- 接收者类Receiver : 接受并执⾏命令的对象，可以是任何对象，遥控器可以控制空调，也可以控制电视机，电视机和空调负责执⾏具体操作，是接收者。
- 调⽤者类Invoker : 发起请求的对象，有⼀个将命令作为参数传递的⽅法。它不关⼼命令的具体实现，只负责调⽤命令对象的 execute() ⽅法来传递请求，在本例中，控制遥控器的“⼈”就是调⽤者。
- 客户端：创建具体的命令对象和接收者对象，然后将它们组装起来。
【简易实现】
以Java代码先作以说明：
1. 定义执⾏操作的接⼝：包含⼀个execute ⽅法。有的时候还会包括unExecute ⽅法，表示撤销命令。
public interface Command {
void execute();
}2. 定义接受者类，知道如何实施与执⾏⼀个请求相关的操作。
public class Receiver {
public void action() {
// 执⾏操作
}
}3. 实现命令接⼝，执⾏具体的操作。
public class ConcreteCommand implements Command {
// 接收者对象
private Receiver receiver;
public ConcreteCommand(Receiver receiver) {
this.receiver = receiver;
}
@Override
public void execute() {
// 调⽤接收者相应的操作
receiver.action();
}
}4.
（1）定义调用者类，调⽤命令对象执⾏请求。
public class Invoker {
private Command command;
public Invoker(Command command) {
this.command = command;
}
public void executeCommand() {
command.execute();
}
}（2）调⽤者类中可以维护⼀个命令队列或者“撤销栈”，以⽀持批处理和撤销命令。
/**
* @version Copyright (c) 2024 NCDC, Servo。 Unpublished - All rights reserved
* @file CommandMode
* @brief 命令模式
* @autor 写代码的小恐龙er
* @date 2024/01/17
*/
import java.util.LinkedList;
import java.util.Queue;
import java.util.Stack;
// 调⽤者类：命令队列和撤销请求
class Invoker {
private Queue<Command> commandQueue; // 命令队列
private Stack<Command> undoStack; // 撤销栈
public Invoker() {
this.commandQueue = new LinkedList<>();
this.undoStack = new Stack<>();
}
// 设置命令并执⾏
public void setAndExecuteCommand(Command command) {
command.execute();
commandQueue.offer(command);
undoStack.push(command);
}
// 撤销上⼀个命令
public void undoLastCommand() {
if (!undoStack.isEmpty()) {
Command lastCommand = undoStack.pop();
lastCommand.undo(); // 需要命令类实现 undo ⽅法
commandQueue.remove(lastCommand);
} else {
System.out.println("No command to undo.");
}
}
// 执⾏命令队列中的所有命令
public void executeCommandsInQueue() {
for (Command command : commandQueue) {
command.execute();
}
}
}5.客户端使用，创建具体的命令对象和接收者对象，然后进⾏组装。
public class Main {
public static void main(String[] args) {
Receiver receiver = new Receiver();
Command command = new ConcreteCommand(receiver);
Invoker invoker = new Invoker(command);
invoker.executeCommand();
}
}【优缺点和使用场景】
命令模式在需要将请求封装成对象、⽀持撤销和重做、设计命令队列等情况下，都是⼀个有效的设计模式。
- 撤销操作： 需要⽀持撤销操作，命令模式可以存储历史命令，轻松实现撤销功能。
- 队列请求： 命令模式可以将请求排队，形成⼀个命令队列，依次执⾏命令。
- 可扩展性： 可以很容易地添加新的命令类和接收者类，而不影响现有的代码。新增命令不需要修改现有代码，符合开闭原则。
但是对于每个命令，都会有⼀个具体命令类，这可能导致类的数量急剧增加，增加了系统的复杂性。
命令模式同样有着很多现实场景的应用，⽐如Git中的很多操作，如提交（commit）、合并（merge）等，都可以看作是命令模式的应⽤，用户通过执⾏相应的命令来操作版本库。Java的GUI编程中，很多事件处理机制也都使⽤了命令模式。例如，每个按钮都有⼀个关联的 Action ，它代表⼀个命令，按钮的点击触发 Action 的执⾏。
【C++编码部分】
1. 题目描述
小明去奶茶店买奶茶，他可以通过在自助点餐机上来点不同的饮品，请你使用命令模式设计一个程序，模拟这个自助点餐系统的功能。
2. 输入描述
- 第一行是一个整数 n（1 ≤ n ≤ 100），表示点单的数量。
- 接下来的 n 行，每行包含一个字符串，表示点餐的饮品名称。
3. 输出描述
输出执行完所有点单后的制作情况，每行输出一种饮品的制作情况。如果制作完成，输出 "XXX is ready!"，其中 XXX 表示饮品名称。
4. C++编码实例
/**
* @version Copyright (c) 2024 NCDC, Servo。 Unpublished - All rights reserved
* @file CommandMode.hpp
* @brief 命令模式
* @autor 写代码的小恐龙er
* @date 2024/01/17
*/
#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>
using namespace std;
// 前置声明
// 命令接口类
class Command;
// 具体命令类 -- 点餐命令
class OrderCommand;
// 接收者类
class DrinkMaker;
// 调用者类
class OrderMachine;
// 实现
// 1. 命令接口类
class Command
{
public:
// 接口函数
virtual void Execute() = 0;
};
// 2. 接收者类
class DrinkMaker {
// 成员函数
public:
void makeDrink(string drinkName) {
std::cout << drinkName << " is ready!" << endl;
}
};
// 3. 具体命令类 -- 点餐命令
class OrderCommand : public Command
{
// 成员数据
private:
string _drinkNmae;
DrinkMaker *_receiver;
// 成员函数
public:
// 构造函数
OrderCommand(string drinkNmae, DrinkMaker *receiver){
this->_drinkNmae = drinkNmae;
this->_receiver = receiver;
}
// 重载命令执行函数
void Execute() override{
_receiver->makeDrink(_drinkNmae);
}
};
// 4. 调用者类
class OrderMachine
{
// 成员数据
private:
// 调用的命令基类
Command *_command;
// 成员函数
public:
OrderMachine(Command *command){
this->_command = command;
}
// 调用命令的执行
void ExecuteOrder(){
if(_command != nullptr){
_command->Execute();
}
return;
}
};
// 客户端
int main()
{
// 点单数量
int orderNum = 0;
std::cin >> orderNum;
// 创建命令基类
Command *command = nullptr;
// 创建调用者类 后续进行堆区赋值
OrderMachine *orderMachine = nullptr;
// 创建接收者类
DrinkMaker *drinkMaker = new DrinkMaker();
// 遍历
for(int i = 0; i < orderNum; i++){
// 饮品名称
string name;
std::cin >> name;
// 构造类
command = new OrderCommand(name, drinkMaker);
orderMachine = new OrderMachine(command);
// 执行命令
orderMachine->ExecuteOrder();
}
// 析构
delete drinkMaker;
drinkMaker = nullptr;
if(command != nullptr){
delete command;
command = nullptr;
}
if(orderMachine != nullptr){
delete orderMachine;
orderMachine = nullptr;
}
return 0;
}
......
To be continued.文章来源：https://www.toymoban.com/news/detail-802930.html
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