设计模式-命令模式 C++实现
在软件设计中，我们经常需要向某些对象发送请求，但是并不知道请求的接收者是谁，也不知道被请求的操作是哪个，我们只需在程序运行时指定具体的请求接收者即可，此时，可以使用命令模式来进行设计，使得请求发送者与请求接收者消除彼此之间的耦合，让对象之间的调用关系更加灵活。
命令模式可以对发送者和接收者完全解耦，发送者与接收者之间没有直接引用关系，发送请求的对象只需要知道如何发送请求，而不必知道如何完成请求。这就是命令模式的模式动机。
1.模式定义
命令模式(Command Pattern)：将一个请求封装为一个对象，从而使我们可用不同的请求对客户进行参数化；对请求排队或者记录请求日志，以及支持可撤销的操作。命令模式是一种对象行为型模式，其别名为动作(Action)模式或事务(Transaction)模式。
2.模式结构
命令模式包含如下角色：
Command: 抽象命令类 ConcreteCommand: 具体命令类 Invoker: 调用者 Receiver: 接收者 Client:客户类
3.代码分析
Receive.h
class Receiver
{
public:
Receiver() {};
virtual ~Receiver() {};
void action();
};
Receive.cpp
#include "Receiver.h"
#include
using namespace std;
void Receiver::action() {
cout << "receiver action." << endl;
}
Command.h
#include "Receiver.h"
class Command
{
public:
Command() {};
virtual ~Command() {};
virtual void execute() = 0;
};
Concrete.h
#include "Command.h"
#include "Receiver.h"
class ConcreteCommand : public Command
{
public:
ConcreteCommand(Receiver * pReceiver);
virtual ~ConcreteCommand();
virtual void execute();
private:
Receiver *m_pReceiver;
};
Concrete.cpp
#include "ConcreteCommand.h"
#include
using namespace std;
ConcreteCommand::ConcreteCommand(Receiver *pReceiver)
{
m_pReceiver = pReceiver;
}
ConcreteCommand::~ConcreteCommand()
{
}
void ConcreteCommand::execute()
{
cout << "ConcreteCommand::execute" << endl;
m_pReceiver->action();
}
Invoker.h
#include "Command.h"
class Invoker
{
public:
Invoker(Command * pCommand);
virtual ~Invoker();
void call();
private:
Command *m_pCommand;
};
Invoker.cpp
#include "Invoker.h"
#include
using namespace std;
Invoker::Invoker(Command * pCommand) {
m_pCommand = pCommand;
}
Invoker::~Invoker() {
}
void Invoker::call() {
cout << "invoker calling" << endl;
m_pCommand->execute();
}
测试代码
int main(int argc, char *argv[])
{
Receiver * pReceiver = new Receiver();
ConcreteCommand * pCommand = new ConcreteCommand(pReceiver);
Invoker * pInvoker = new Invoker(pCommand);
pInvoker->call();
delete pReceiver;
delete pCommand;
delete pInvoker;
return 0;
}
4.模式优点
命令模式的优点
降低系统的耦合度。
新的命令可以很容易地加入到系统中。
可以比较容易地设计一个命令队列和宏命令（组合命令）。
可以方便地实现对请求的Undo和Redo。
5.模式缺点
命令模式的缺点
使用命令模式可能会导致某些系统有过多的具体命令类。因为针对每一个命令都需要设计一个具体命令类，因此某些系统可能需要大量具体命令类，这将影响命令模式的使用。
6.总结
在命令模式中，将一个请求封装为一个对象，从而使我们可用不同的请求对客户进行参数化；对请求排队或者记录请求日志，以及支持可撤销的操作。命令模式是一种对象行为型模式，其别名为动作模式或事务模式。
命令模式包含四个角色：抽象命令类中声明了用于执行请求的execute()等方法，通过这些方法可以调用请求接收者的相关操作；具体命令类是抽象命令类的子类，实现了在抽象命令类中声明的方法，它对应具体的接收者对象，将接收者对象的动作绑定其中；调用者即请求的发送者，又称为请求者，它通过命令对象来执行请求；接收者执行与请求相关的操作，它具体实现对请求的业务处理。
命令模式的本质是对命令进行封装，将发出命令的责任和执行命令的责任分割开。命令模式使请求本身成为一个对象，这个对象和其他对象一样可以被存储和传递。
命令模式的主要优点在于降低系统的耦合度，增加新的命令很方便，而且可以比较容易地设计一个命令队列和宏命令，并方便地实现对请求的撤销和恢复；其主要缺点在于可能会导致某些系统有过多的具体命令类。
命令模式适用情况包括：需要将请求调用者和请求接收者解耦，使得调用者和接收者不直接交互；需要在不同的时间指定请求、将请求排队和执行请求；需要支持命令的撤销操作和恢复操作，需要将一组操作组合在一起，即支持宏命令。