设计模式（六）（Command Pattern)命令模式

• 定义
  
  • 将“请求”封装成对象，以便使用不同的请求、队列或者日志来参数化其他对象。命令模式也支持可撤销的操作。
  • 结构图：
• 命令模式的角色划分：
  
  • Reciever(命令的接收者):接收命令，并知道如何进行必要的工作，实现具体的处理。任何类都可以当接收者。
  • Invoker（命令调用者）:命令调用者持有一个命令对象，并在某个时间点调用命令对象的Execute()方法，将请求付诸实行。
  • Command（命令接口）:Command为所有命令声明了一个接口。调用命令对象的Execute()方法，就可以让接收者进行相应的动作。这个接口也具备一个UnDo()方法，为了回滚动作使用，也可以不定义该方法。
  • ConcreteCommand（命令）:ConcreateCommand定义了动作与接收者之间的绑定关系。调用者Execute()就可以发出请求，然后由ConcreateCommand调用就接收者的一个或者多个动作。
• 应用示例：
  • 我们知道灯可以开、关，如果我们用程序去演示等的开关可以这么写：

    • public class Program
      {
          public static void Main(string[] args)
          {
          Light light=new Light("light0001");
          // light turn on.
          light.On();
          // light turn off.
          light.Off();
          }
      }
      
      public class Light
      {
          public string Name { get; set; }
      
          public Light(string name)
          {
              this.Name = name;
          }
      
          /// <summary>
          /// Turn on the light
          /// </summary>
          public void On()
          {
              Console.WriteLine("light:{0} is turn on.", this.Name);
          }
      
          /// <summary>
          /// Turn off the light
          /// </summary>
          public void Off()
          {
              Console.WriteLine("light:{0} is turn off.", this.Name);
          }
      }

  • 上边的示例把灯的开、关动作调用都直接写在了Main的代码块中。但针对该例子这样写似乎没有看出有什么不妥的，但是如果是FTP的服务端接收命令解析时，我们把接收到的100左右个命令,分别定义出对应的函数到一个类中，这时就会发现这样做耦合度太高了，维护起来就不像单独On(),Off()两个动作这么轻松。

  • 试想，如果把FTP服务器端，接收到的命令拆分成不同的“命令”，有单一的“命令调用者”，这样会不会把结构划分的更清晰？

  • 备注：FTP向服务端请求命令：LS、DIR、MLS、MDIR、MKDIR、RMDIR

    LS有点像UNIX下的LS(LIST）命令：

    DIR相当于LS-L(LIST-LONG）；

    MLS只是将远端某目 录下的文件存于LOCAL端的某文件里；

    MDIR相当于MLS；

    MKDIR像DOS下的MD（创建子目录）一样：

    RMDIR像DOS下的RD（删除子目录）一样。

  • 下边我们将上边的例子Light按照Command设计模式来改写，看下效果：
    • 命令接口:Command

      public interface ICommand
      {
      
          void Execute();
      
      }

    • 命令的接收者:Reciever

      • public class Light
        {
            public string Name { get; set; }
        
            public Light(string name)
            {
                this.Name = name;
            }
        
            /// <summary>
            /// Turn on the light
            /// </summary>
            public void On()
            {
                Console.WriteLine("light:{0} is turn on.", this.Name);
            }
        
            /// <summary>
            /// Turn off the light
            /// </summary>
            public void Off()
            {
                Console.WriteLine("light:{0} is turn off.", this.Name);
            }
        }

    • 命令的封装者：ConcreateCommand

      public class LightOnCommand : ICommand
      {
          private Light light;
      
          public LightOnCommand(Light light)
          {
              this.light = light;
          }
      
          public void Execute()
          {
              this.light.On();
          }
      }

    • 命令的封装者：ConcreateCommand

      public class LightOffCommand : ICommand
      {
          private Light light;
      
          public LightOffCommand(Light light)
          {
              this.light = light;
          }
      
          public void Execute()
          {
              this.light.Off();
          }
      }

    • 命令的封装者：命令的Invoker

      public class CommandControl
      {
          private ICommand command;
      
          public CommandControl() { }
      
          public void SetCommand(ICommand command)
          {
              this.command = command;
          }
      
          public void ButtonPresssed()
          {
              this.command.Execute();
          }
      }

    • 客户端：client

      class Program
      {
          static void Main(string[] args)
          {
              CommandControl control = new CommandControl();
              Light light = new Light("light_001");
              LightOnCommand lightOn = new LightOnCommand(light);
              LightOffCommand lightOff = new LightOffCommand(light);
      
              control.SetCommand(lightOn);
              control.ButtonPresssed();
      
              control.SetCommand(lightOff);
              control.ButtonPresssed();
      
              control.SetCommand(lightOn);
              control.ButtonPresssed();
      
              control.SetCommand(lightOff);
              control.ButtonPresssed();
      
              Console.ReadKey();
          }
      }

• 开发中用到：
  • 　　　　
  • 怎么调用：
    • 　　
  • Command:
    • 　　
    • 
  • Reciever:
    
    • 　　
    • 
    • 
    • 
• 应用场景：
  • 多级UnDo操作的应用场景；
    • 　　如何实现多层撤销操作？
    • 　　首先，不要只是记录最后一个被执行的命令，而使用一个堆栈记录操作过程的每一个命令。
    • 　　然后，不管什么时候操作了什么，都可以从堆栈中取出最上层的命令，然后调用它的UnDo()方法。
  •    　命令可以将运算块打包（一个接收者和一组动作），让后将它传来传去，就像是一般的对象一样。现在，即使在命令对象被创建许久之后，运算依然可以被调用。事实上，它甚至可以在不同的线程中被调用。我们可以衍生一些应用，例如：日程安排（Scheduler）、线程池、工作队列等。
  • 日志请求：某些应用需要我们将所有的动作都记录在日志中，并能在系统死机之后，重新调用这些动作恢复到之前的状态。通过两个方法 Store(),Load()，命令模式就能够支持这一点。
• 总结&优缺点：
  • 命令模式的实际应用还是挺广泛的，在FTP服务器端Socket接收到客户端命令请求，每个命令都需要做出对应的操作，为了业务的明细化，我们习惯上把这样的请求参数化，例如：SupperSocket.FTP中就是一个很好的命令模式的应用。
  • 优点：把‘请求’作为参数传递，将调用、参数、动作分开，解耦，业务更加清晰，代码逻辑更加明晰化，职责也更单一；
  • 缺点：子类划分的更多了，没出现一个新的请求，都需要new更多的类。

参考资料：《Head First 设计模式》

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