Command Pattern -- 命令模式原理及實現（C++）

主要參考《大話設計模式》和《設計模式:可復用面向對象軟件的基礎》兩本書。本文介紹命令模式的實現。

          

What it is:Encapsulate a request as an object, thereby letting you parameterize clients with different requests, queue or log requests, and support undoable operations.

將一個請求封裝為一個對象，從而使你可用不同的請求對客戶進行參數化；對請求排隊或記錄請求日志，以及支持可撤銷的操作。在OOP中，一切都是對象，將請求封裝成對象，符合OOP的設計思想，當將客戶的單個請求封裝成對象以后，我們就可以對這個請求存儲更多的信息，使請求擁有更多的能力；命令模式同樣能夠把請求發送者和接收者解耦，使得命令發送者不用去關心請求將以何種方式被處理。

 

 

Command：聲明執行操作的接口；
ConcreteCommand：將一個接收者對象綁定於一個動作，之后，調用接收者相應的操作，以實現Execute來完成相應的命令；
Client：創建一個具體命令對象，但是並沒有設定它的接收者；
Invoker：要求該命令執行這個請求；
Receiver：知道如何實施與執行一個請求相關的操作，任何類都可能作為一個接收者。

以上這些對象是按照下面的方式進行協作的：

1.Client創建一個ConcreteCommand命令對象，並指定它的Receiver對象；
2.Invoker對象存儲該ConcreteCommand對象；
3.該Invoker通過調用Command對象的Execute操作來提交一個請求。如果這個命令請求是可以撤銷的，ConcreteCommand就執行Execute操作之前存儲當前狀態以用於取消該命令請求；
4.ConcreteCommand對象調用Receiver的一些操作以執行該請求。

 

具體事例：

我們去餐廳吃飯，我們是通過服務員來點菜，具體是誰來做這些菜和他們什么時候完成的這些菜，其實我們都不知道。抽象之，我們是“菜單請求者”，廚師是“菜單實現者”，2者之間是松耦合的，我們對這些菜的其他一些請求比如“撤銷，重做”等，我們也不知道是誰在做。其實這就是本文要說的Command模式。將一個請求封裝為一個對象，從而使你可用不同的請求對客戶進行參數化；對請求排隊或記錄請求日志，以及支持可撤消的操作。[GOF 《設計模式》]

 

UML圖如下：

 

具體代碼C++代碼實現：

#include <iostream>  
#include <string>
#include <vector>
using namespace std;

#define SAFE_DELETE(p) if (p) { delete p; p = NULL; }
9 10 /*烤肉師傅類，只負責烤串工作*/
class Barbecuer
{
public:
    void BakeMutton(){cout<<"Bake mutton"<<endl;}
    void BakeChickenWing(){cout<<"Bake ChickenWing"<<endl;}
};

/*抽象命令類：是執行具體操作的接口*/
class Command
{
public:
    Command(){}
    Command(Barbecuer *receiver):p_receiver(receiver){}
    virtual void ExecuteCommand() = 0; //執行命令
protected:
    Barbecuer *p_receiver;
};

/*具體命令類:烤羊肉串命令*/
class BakeMuttonCommand:public Command
{
public:
    BakeMuttonCommand(Barbecuer *receiver){p_receiver = receiver;}
    void ExecuteCommand(){p_receiver->BakeMutton();}
};

/*具體命令類:烤雞翅串命令*/
class BakeChickenWingCommand:public Command
{
public:
    BakeChickenWingCommand(Barbecuer *receiver){p_receiver = receiver;}
    void ExecuteCommand()
    {p_receiver->BakeChickenWing();}
};

/*服務員類*/
class Waiter
{
public:
    void SetOrder(Command *command);
    void Notify();
private:
    vector<Command *>p_commandList; //這里相當於一個命令對象隊列
};

void Waiter::SetOrder(Command *command)
{
    p_commandList.push_back(command);
    cout << "增加烤肉命令" << endl;
}

void Waiter::Notify()
{
    vector<Command*>::iterator i;
    for(i = p_commandList.begin(); i != p_commandList.end(); ++ i)
        (*i)->ExecuteCommand();
}

int main(int argc, char *argv[])  
{  
    //生成烤肉師傅、服務員、訂單對象
    Barbecuer *p_cook = new Barbecuer();
    Command *p_mutton = new BakeMuttonCommand(p_cook);
    Command *p_chickenwing = new BakeChickenWingCommand(p_cook);
    Waiter *p_waiter = new Waiter();

    //將訂單對象推送到命令隊列
    p_waiter->SetOrder(p_mutton);
    p_waiter->SetOrder(p_chickenwing);

    //服務員通知烤肉師傅具體訂單
    p_waiter->Notify();

    SAFE_DELETE(p_cook);
    SAFE_DELETE(p_mutton);
    SAFE_DELETE(p_chickenwing);
    SAFE_DELETE(p_waiter);

    return 0;  
}