C++设计模式----命令模式

1、介绍

命令模式是⼀种⾏为型设计模式，其允许将请求封装成⼀个对象(命令对象，包含执⾏操作所需的所有信息)，并将命令对象按照⼀定的顺序存储在队列中，然后再逐⼀调用执⾏，这些命令也可以⽀持反向操作，进⾏撤销和重做。

命令模式将一个请求封装为一个对象，从而使你可以用不同的请求对客户进行参数化，对请求排队或记录请求日志，以及支持可撤销的操作。

创建步骤：

（1）定义抽象命令类（Command）：创建一个抽象类或者接口，其中包含一个纯虚的执行方法，用于执行具体的命令操作。
（2）创建具体命令类（Concrete Command）：继承自抽象命令类，实现具体的命令操作，同时持有一个命令接收者对象。
（3）定义命令接收者类（Receiver）：这个类包含实际执行命令操作的方法。
（4）创建调用者类（Invoker）：这个类负责存储和执行命令对象，可以包含一个命令队列，用于存储多个命令对象。

优点：

（1）降低系统耦合度：将命令的发送者与接收者解耦，方便系统的扩展和维护。

（2）支持命令的撤销和重做：可以灵活地实现对命令的操作历史记录。

（3）增加系统的灵活性：可以方便地添加新的命令。

缺点：

（1）可能导致系统类的数量增加：需要定义多个命令类和相关的处理类。

2、示例

#include <iostream>  
#include <vector>  
#include <string>  

// 接收者接口  
class Receiver {//子类必须重写抽象类中所有的纯虚函数，否则子类也是抽象类
public:
    virtual void turnOn(std::string light) = 0;
    virtual void setSpeed(int speed) = 0;
};

// 具体接收者  
class LightReceiver : public Receiver {
public:
    void turnOn(std::string light) override {//只重写抽象类中的turnOn函数，LightReceiver也会变为抽象类
        std::cout << "Turning on " << light << std::endl;
    }
    void setSpeed(int speed) override {
        std::cout << "Setting fan speed to " << speed << std::endl;
    }
};

// 具体接收者  
class Fan : public Receiver {
public:
    void turnOn(std::string light) override {
        std::cout << "Turning on " << light << std::endl;
    }
    void setSpeed(int speed) override {
        std::cout << "Setting fan speed to " << speed << std::endl;
    }
};


// 命令接口  
class Command {
public:
    virtual void execute() = 0;
};

// 具体命令  
class LightCommand : public Command {
public:
    LightCommand(LightReceiver*pLight,std::string light) : m_pLight(pLight),light_(light) {}
    void execute() override {
        std::cout << "Turning on " << light_ << std::endl;
        m_pLight->turnOn(light_);
    }
private:
    std::string light_;
    LightReceiver* m_pLight;
};

// 具体命令  
class FanCommand : public Command {
public:
    FanCommand(Fan* pFan,int speed) : m_pFan(pFan),speed_(speed) {}
    void execute() override {
        std::cout << "Setting fan speed to " << speed_ << std::endl;
        m_pFan->setSpeed(speed_);
    }
private:
    int speed_;
    Fan* m_pFan;
};

// 调用者接口  
class Invoker {
public:
    virtual void setCommand(Command* command) = 0;
    virtual void execute() = 0;
};

// 具体调用者  
class LightInvoker : public Invoker {
public:
    void setCommand(Command* command) override { m_pCommand = command; }
    void execute() override { m_pCommand->execute(); }
private:
    Command* m_pCommand;
};

int main() {
    LightReceiver light;
    LightCommand lightCommand(&light,"kitchen");
    LightInvoker lightInvoker;
    lightInvoker.setCommand(&lightCommand);
    lightInvoker.execute(); // 执行命令，调用接收者的turnOn方法，输出"Turning on kitchen"  
    return 0;
}

结果：