Python 如何实现 Command（命令）模式？什么是 Command（命令）设计模式？

news2024/10/7 10:16:57

什么是命令设计模式？

命令模式（Command Design Pattern）是一种行为设计模式，它将请求封装成一个对象，从而允许参数化客户端对象，排队请求，或者对请求进行操作。命令模式支持撤销操作，并通过将操作参数化来实现操作的延迟执行。

在这里插入图片描述

主要角色：

命令（Command）： 声明执行操作的接口。通常包含 execute() 方法。
具体命令（ConcreteCommand）： 实现命令接口，具体定义要执行的操作。
调用者/请求者（Invoker）： 要求命令执行请求的对象。
接收者（Receiver）： 知道如何执行一个请求的对象。
客户端（Client）： 创建具体命令对象，并设置其接收者。

工作流程：

客户端创建一个具体命令对象，并设置其接收者。
客户端将命令对象传递给调用者/请求者。
调用者调用命令的 execute() 方法。
具体命令对象调用接收者的方法执行实际操作。

优点：

松散耦合： 请求者和接收者解耦，请求者无需知道接收者的具体实现。
可扩展性： 可以轻松添加新的命令和接收者，无需修改现有代码。
支持撤销和恢复： 可以轻松实现命令的撤销和恢复操作。
命令队列： 可以将命令存储在队列中，实现命令的排队执行。

Python实现命令模式示例代码（一）：

以下是一个简单的命令模式的示例，假设有一个遥控器（Invoker）和灯（Receiver）：

# 命令接口
class Command:
    def execute(self):
        pass

# 具体命令
class LightOnCommand(Command):
    def __init__(self, light):
        self.light = light
    
    def execute(self):
        self.light.turn_on()

# 接收者
class Light:
    def turn_on(self):
        print("Light is ON")

# 调用者/请求者
class RemoteControl:
    def __init__(self):
        self.command = None
    
    def set_command(self, command):
        self.command = command
    
    def press_button(self):
        self.command.execute()

# 客户端
light = Light()
light_on = LightOnCommand(light)

remote = RemoteControl()
remote.set_command(light_on)
remote.press_button()

在这个例子中，LightOnCommand 是一个具体的命令，它将操作（turn_on）封装成一个命令对象。RemoteControl 是调用者，它接收一个命令并在按下按钮时执行该命令。

Python实现命令模式实例代码（二）

在 Python 中，你可以通过定义接口、具体命令类、接收者类以及调用者类来实现命令模式。以下是一个简单的示例：

from abc import ABC, abstractmethod

# 命令接口
class Command(ABC):
    @abstractmethod
    def execute(self):
        pass

# 具体命令
class LightOnCommand(Command):
    def __init__(self, light):
        self.light = light
    
    def execute(self):
        self.light.turn_on()

class LightOffCommand(Command):
    def __init__(self, light):
        self.light = light
    
    def execute(self):
        self.light.turn_off()

# 接收者
class Light:
    def turn_on(self):
        print("Light is ON")

    def turn_off(self):
        print("Light is OFF")

# 调用者/请求者
class RemoteControl:
    def __init__(self):
        self.command = None
    
    def set_command(self, command):
        self.command = command
    
    def press_button(self):
        self.command.execute()

# 客户端
light = Light()
light_on = LightOnCommand(light)
light_off = LightOffCommand(light)

remote = RemoteControl()

# 设置并执行打开灯的命令
remote.set_command(light_on)
remote.press_button()

# 设置并执行关闭灯的命令
remote.set_command(light_off)
remote.press_button()

在这个例子中，Command 是命令的抽象接口，LightOnCommand 和 LightOffCommand 是具体的命令类，分别用于打开和关闭灯。Light 是接收者类，它包含了实际执行操作的方法。RemoteControl 是调用者类，它接收一个命令并在按下按钮时执行该命令。

这个例子演示了命令模式的核心思想：将请求封装成对象，以便参数化客户端对象、排队请求、或者记录请求日志，并支持可撤销的操作。