设计模式 —— 命令模式

“行为变化”模式

在组件的构建过程中，组件行为的变化经常到导致组件本身剧烈的变化。“行为变化”模式将组件的行为和组件本身进行解耦，从而支持组件行为的变化，实现两者之间的松耦合。
典型模式：命令模式，访问器模式

命令模式

动机

• 在软件构建过程，“行为请求者”与“行为实现者”通常呈现一种“紧耦合”。但是某些场合——比如需要对行为进行“记录、撤销、事物”等处理，这种无法抵御变化的紧耦合是不合适的。
• 在这种情况下，如何将“行为请求者”与“行为实现者”解耦？将一组行为抽象为对象，可实现二者解耦。

模式定义

将一个请求（行为）封装为一个对象，从而使你可用不同的请求对客户进行参数化；对请求排队或记录请求日志，以及支持可撤销的操作。　　—— 《设计模式》GOF

UML结构

 

代码示例

#include <iostream>
#include <vector>
#include <string>
using namespace std;

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

class ConcreteCommand1 : public Command {
    string arg;
public:
    ConcreteCommand1(const string & a) : arg(a) {}
    void execute() override {
        cout<< "#1 process..."<<arg<<endl;
    }
};

class ConcreteCommand2 : public Command {
    string arg;
public:
    ConcreteCommand2(const string & a) : arg(a) {}
    void execute() override {
        cout<< "#2 process..."<<arg<<endl;
    }
};
        
        
class MacroCommand : public Command { 
    vector<Command*> commands;
public:
    void addCommand(Command *c) { commands.push_back(c); }
    void execute() override {
        for (auto &c : commands) {
            c->execute();
        }
    }
};
        
int main() {

    ConcreteCommand1 command1(receiver, "Arg ###");
    ConcreteCommand2 command2(receiver, "Arg $$$");
    
    MacroCommand macro;
    macro.addCommand(&command1);
    macro.addCommand(&command2);
    
    macro.execute();

}

Command：声明执行操作的接口；
ConcreteCommand：将一个接收者对象绑定于一个动作，之后，调用接收者相应的操作，以实现Execute来完成相应的命令；
Client：创建一个具体命令对象，但是并没有设定它的接收者；
Invoker：要求该命令执行这个请求；
Receiver：知道如何实施与执行一个请求相关的操作，任何类都可能作为一个接收者。

以上这些对象是按照下面的方式进行协作的：

1. Client创建一个ConcreteCommand命令对象，并指定它的Receiver对象；
2. Invoker对象存储该ConcreteCommand对象；
3. 该Invoker通过调用Command对象的Execute操作来提交一个请求。如果这个命令请求是可以撤销的，ConcreteCommand就执行Execute操作之前存储当前状态以用于取消该命令请求；
4. ConcreteCommand对象调用Receiver的一些操作以执行该请求。

 

总结：

• Cammand模式的根本目的在于将“行为请求者”与“行为实现者”解耦，在面向对象语言中，常见的手段“将行为抽象为对象”。
• 实现Commmad接口的具体命令对象ConcreteCommand有时候根据需要可能会保存一些额外的状态信息。通过使用Composite模式，可以将多个命令封装为一个复合命令。
• Command模式与C++中函数对象有些类似。但两者定义行为接口规范有所区别：Command以面向对象的“接口-实现”来定义行为接口规范，更严格，但有性能损失；C++函数对象以函数签名来定义接口规范，更灵活，性能更高。