【深入浅出设计模式--命令模式】

news2024/11/17 15:56:55

深入浅出设计模式--命令模式

一、背景
二、问题
三、解决方案
四、试用场景总结
五、后记

一、背景

命令模式是一种行为设计模式，它可以将用户的命令请求转化为一个包含有相关参数信息的对象，命令的发送者不需要知道接收者是如何处理这条命令，多个功能入口可以发送同一命令，避免多处多次实现相同功能的冗余代码。另外可以对命令进行延迟处理，或放入队列或栈中，支持命令回撤。

二、问题

在使用GUI界面的应用程序时，一般保存功能会有多个入口，比如点击按钮保存、点击菜单项保存和使用键盘ctrl+s保存等，每个入口的位置不同且没有什么关联关系，只是最终实现文档保存功能的代码是一样的。
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此时要么将这些操作代码复制粘贴进多个类中，要么就是让菜单项依赖于按钮，显然这两种方式都是不明智的。

三、解决方案

一般在这种一对多、多对多的场景下，最好的方式是添加一个中间层，上层负责GUI的交互，下层负责业务逻辑的处理，中间层则将命令请求抽象为一个对象，在上下两层中传递消息数据，该对象可以连接不同的GUI和业务逻辑对象GUI 对象无需了解业务逻辑对象是否获得了请求，也无需了解其对请求进行处理的方式。
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1. 该模式的类图如下所示：发送者ICommandSender中包含了命令接口ICommand的指针，ICommand中只有execute虚函数，具体的命令类SaveCommand中包含有命令接收者Document的指针，且重写execute函数。CommandHistory类记录了每条执行了的命令，调用pop弹出命令时可以调用该命令的redo函数（下图中未展示）进行命令撤销。
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2. 该模式下各类之间交互的时序图如下：首先生成命令接收者Document，然后生成命令SaveCommand并绑定Document，接下来生成命令发送者Button并绑定SaveCommand，最后Button调用触发函数click让命令对象去执行具体的execute函数。
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3. 相关代码实现：

命令发送者

class CommandHistory{
public:
    static CommandHistory* GetInstance(){
        static CommandHistory cmdHis;
        return &cmdHis;
    }
    void push(ICommand* cmd){m_cmdHisVec.push(cmd);}
    void pop(){m_cmdHisVec.pop();}
    size_t size(){return m_cmdHisVec.size();}
private:
    stack<ICommand*> m_cmdHisVec;
};

#define CMD_HIS CommandHistory::GetInstance()

class ICommandSender{
public:
    ICommandSender(){}
    ~ICommandSender(){}
    void setCommand(ICommand* cmd){m_cmd = cmd;}
    ICommand* getCommand(){return m_cmd;}
protected:
    ICommand* m_cmd;
};

class Button : public ICommandSender{
public:
    void click(){
        m_cmd->execute("Sent by Button");
        CMD_HIS->push(m_cmd);
        cout << "Count of Button history command is " << CMD_HIS->size() << endl;
    }
};

class Shortcut : public ICommandSender{
public:
    void setCommand(const string& key, ICommand* cmd){
        m_cmd = cmd;
        m_keyCmdMap[key] = cmd;
    }
    void press(){
        m_cmd->execute("Sent by Shortcut");
        CMD_HIS->push(m_cmd);
        cout << "Count of Shortcut history command is " << CMD_HIS->size() << endl;
    }
private:
    map<string, ICommand*> m_keyCmdMap;
};

命令

class ICommand{
public:
    virtual ~ICommand(){}
    virtual void execute(const string& from) = 0;
};
class SaveCommand : public ICommand{
public:
    SaveCommand(Document* doc) : m_doc(doc) {}
    virtual void execute(const string& from) override{
        m_doc->setText(from);
        m_doc->save();
    }
private:
    Document* m_doc;
};

命令接收者

class Document{
public:
    void setText(const string& text){
        m_text = text;
    }
    void save(){
        cout << m_text << " has been saved" << endl;               
    }
private:
    string m_text;
};