一，命令模式的定义
命令模式是一种行为型设计模式。在实际开发场景中，命令模式将一个请求的处理或者一个具体操作封装为一个对象，从而可以让开发者根据不同的请求参数来生成不同的执行函数。
命令模式的本质是对具体命令的拆解和封装，实现命令发送者和命令接收者的解耦。
命令模式使得具体的命令可以被存储和传递，由命令接收者来指定这个命令何时被执行、撤销等。
命令模式中的发送者只需要关注命令的发送即可，不需要关注具体命令的执行流程。
命令模式在现实生活中的抽象实例：
遥控器：通过在遥控器上按下不同的按钮来执行不同的操作，遥控器使得发送者(用户)与接收者(比如电视、空调等)解耦。
餐厅点餐：在点餐过程中，将顾客的点餐请求封装成命令对象并发送给厨师，厨师作为命令接收者根据不同的命令进行菜肴的烹饪。
编辑器的撤销功能：编辑器将用户的操作命令全部保存在一个命令堆栈中，让用户可以随时撤销执行的命令，从而实现了对操作的灵活控制。
订单系统：用户下单时，订单系统会将用户的选购操作封装成一条命令(即生成订单)并发送给库存管理系统来处理，将用户与仓库发货解耦。
二，命令模式的结构
命令模式主要包含以下组件：
1.抽象命令接口(Command)：
定义了命令的执行方法，内部包含一个execute()函数，用于定义命令的请求过程。
2.具体命令(ConcreteCommand)：
是抽象命令接口的具体实现，包含具体命令的执行细节，同时内部可能还包含指向接收者的指针，与接收者相互关联。
3.请求者(Invoker)：
也叫触发者，负责维护命令列表(addCommand)，并调用命令对象的execute()接口。请求者不需要知道具体命令的实际操作，只关注如何将命令发送给命令对象。
4.接收者(Receiver)：
接收者内部包含了去执行命令的实际操作的对象。接收者只关注命令的实际操作细节，并被具体命令对象(ConcreteCommand)所调用。
5.客户端(Client)：
负责创建具体命令并将命令发送给请求者对象。
组件之间的工作步骤如下：
1.客户端创建具体命令对象，并指定与命令对象关联的接收者。
2.将具体命令对象传递给请求者对象。
3.请求者对象接收到具体命令对象后，将其存储到命令列表中。
4.请求者对象执行具体命令对象的execute()方法。
5.具体命令对象将命令传递给接收者对象。
6.接收者对象执行实际操作。
对应UML类图：
三，命令模式代码样例
Demo1：不包含Receiver
#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>
class Command {
public:
virtual void execute() = 0;
};
class ConcreteCommand : public Command {
private:
std::string receiver_;
public:
ConcreteCommand(const std::string& receiver) {
receiver_ = receiver;
}
void execute() override {
std::cout << "ConcreteCommand: " << receiver_ << "\n";
}
};
class Invoker {
private:
std::vector<Command*> commands_;
public:
void addCommand(Command* command) {
commands_.push_back(command);
}
void executeCommands() {
for (auto command : commands_) {
command->execute();
}
commands_.clear();
}
};
int main() {
Invoker invoker;
Command* command1 = new ConcreteCommand("command 01 -> ");
Command* command2 = new ConcreteCommand("command 02 -> ");
invoker.addCommand(command1);
invoker.addCommand(command2);
invoker.executeCommands();
delete command1;
delete command2;
return 0;
}运行结果：
ConcreteCommand: command 01 ->
ConcreteCommand: command 02 ->Demo2：包含Receiver
#include <iostream>
#include <vector>
class Command {
public:
virtual void execute() = 0;
};
class Receiver {
public:
Receiver(std::string cmd_str)
{
cmd = cmd_str;
}
void action() {
std::cout << "Operating " << cmd << std::endl;
}
private:
std::string cmd;
};
class ConcreteCommand : public Command {
private:
Receiver* receiver;
public:
ConcreteCommand(Receiver* receiver){
this->receiver = receiver;
}
void execute() override {
receiver->action();
}
};
class Invoker {
private:
std::vector<Command*> commands;
public:
void addCommand(Command* command) {
commands.push_back(command);
}
void executeCommands() {
for (auto command : commands) {
command->execute();
}
commands.clear();
}
};
int main() {
Receiver* receiver1 = new Receiver("action_01");
Receiver* receiver2 = new Receiver("action_02");
Command* command1 = new ConcreteCommand(receiver1);
Command* command2 = new ConcreteCommand(receiver2);
Invoker invoker;
invoker.addCommand(command1);
invoker.addCommand(command2);
invoker.executeCommands();
delete command1;
delete command2;
delete receiver1;
delete receiver2;
return 0;
}运行结果：
Operating action_01
Operating action_02四，命令模式的应用场景
五，命令模式的优缺点
六，代码实战
#include <iostream>
using namespace std;
class Command
{
public:
virtual void execute() = 0;
};
//Receiver
class Light
{
public:
void on() {
cout << "The light is on\n";
}
void off() {
cout << "The light is off\n";
}
};
class LightOnCmd: public Command
{
public:
LightOnCmd(Light* light){
mLight = light;
}
void execute() {
mLight->on();
}
private:
Light* mLight;
};
class LightOffCmd: public Command
{
public:
LightOffCmd(Light* light){
mLight = light;
}
void execute() {
mLight->off();
}
private:
Light* mLight;
};
//Invoker
class RemoteControl
{
public:
void setCommand(Command* cmd) {
mCmd = cmd;
}
void buttonPressed() {
mCmd->execute();
}
private:
Command* mCmd;
};
int main()
{
Light* light = new Light;
LightOnCmd* lightOn = new LightOnCmd(light);
LightOffCmd* lightOff = new LightOffCmd(light);
RemoteControl* control = new RemoteControl;
control->setCommand(lightOn);
control->buttonPressed();
control->setCommand(lightOff);
control->buttonPressed();
delete light;
delete lightOn;
delete lightOff;
delete control;
return 0;
}运行结果：
The light is on
The light is off
