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一.命令模式简述
命令模式(Command Pattern)是一种数据驱动的设计模式,它属于行为型模式。请求以命令的形式包裹在对象中,并传递给调用对象。调用对象寻找可以处理该命令的合适对象,并把该命令传给相应的对象,该对象执行命令。
二.命令模式背景
在应用程序中,经常需要对相同的数据执行多个操作。可以这样简单的理解:用户有一些数据,并且界面提供了很多选项,他可以对该数据进行其中的某些操作。例如,图片处理器:可以选择旋转/翻转/反转照片。另外,一旦有不满意的处理,很有可能需要撤消。这就是基本的业务逻辑,必须要在实现过程中考虑清楚。
大多情况下,最容易想到的是:当动作触发后,调用接收者对应的方法。但是这存在不少问题:
- 要写很多条件代码,必须为每个操作编写非常类似的代码。
- 如果有更多的命令,就会发现需要经常更改现有代码。
显然,这种无法抵御变化的紧耦合设计不太合适。在这种情况下,如何将“行为请求者”与“行为实现者”解耦?将一组行为抽象为对象,实现二者之间的松耦合。这就是命令模式。
三.命令模式模式结构
- Command:定义命令的接口,声明执行的方法。
- ConcreteCommand:命令接口实现对象,是“虚”的实现;通常会持有接收者,并调用接收者的功能来完成命令要执行的操作。
- Receiver:接收者,真正执行命令的对象。任何类都可能成为一个接收者,只要它能够实现命令要求实现的相应功能。
- Invoker:要求命令对象执行请求,通常会持有命令对象,可以持有很多的命令对象。这个是客户端真正触发命令并要求命令执行相应操作的地方,也就是说相当于使用命令对象的入口。
- Client:创建具体命令对象,并设置其接收者(注意: 这并非常规意义上的客户端,而是在组装命令对象和接收者。或许,把这个 Client 称为装配者会更好理解,因为真正使用命令的客户端是从 Invoker 来触发执行)。
四.命令模式代码实现
1.简易计算器

简易计算器主要专注于理解命令模式,而不是实现一个真正的计算器。因此,将对一组固定的数据(x = 20, y = 10)进行基本操作(加减乘除)。假设将创建一个这样的应用程序:
从 Command 类开始,这是一个抽象类,将被用作执行命令的接口。其他的 ConcreteCommand 类派生自它,提供了具体的命令(加减乘除)。
command.h
/************************************************************************/
//@Author:猿说编程
//@Blog(个人博客地址): https://www.codersrc.com/archives/21718.html
//@File:C++ 设计模式 – 命令模式
//@Time:2023/02/11 08:00
//@Motto:不积跬步无以至千里,不积小流无以成江海,程序人生的精彩需要坚持不懈地积累!
/************************************************************************/
#ifndef COMMAND_H
#define COMMAND_H
class IReciever;
// 提供执行命令的接口
class Command
{
public:
Command(IReciever *reciever);
virtual int execute() = 0; // 执行命令
protected:
IReciever *m_pReciever;
};
// 加法
class AddCommand : public Command
{
public:
AddCommand(IReciever *reciever);
int execute();
};
// 减法
class SubtractCommand : public Command
{
public:
SubtractCommand(IReciever *reciever);
int execute();
};
// 乘法
class MultiplyCommand : public Command
{
public:
MultiplyCommand(IReciever *reciever);
int execute();
};
// 除法
class DivideCommand : public Command
{
public:
DivideCommand(IReciever *reciever);
int execute();
};
#endif // COMMAND_H
command.cpp
/************************************************************************/
//@Author:猿说编程
//@Blog(个人博客地址): https://www.codersrc.com/archives/21718.html
//@File:C++ 设计模式 – 命令模式
//@Time:2023/02/11 08:00
//@Motto:不积跬步无以至千里,不积小流无以成江海,程序人生的精彩需要坚持不懈地积累!
/************************************************************************/
#include "command.h"
#include "reciever.h"
Command::Command(IReciever *reciever)
: m_pReciever(reciever)
{
}
// 加法
AddCommand::AddCommand(IReciever *reciever)
: Command(reciever)
{
}
int AddCommand::execute()
{
m_pReciever->setAction(TYPES::ACTION::ADD);
return m_pReciever->getResult();
}
// 减法
SubtractCommand::SubtractCommand(IReciever *reciever)
: Command(reciever)
{
}
int SubtractCommand::execute()
{
m_pReciever->setAction(TYPES::ACTION::SUBTRACT);
return m_pReciever->getResult();
}
// 乘法
MultiplyCommand::MultiplyCommand(IReciever *reciever)
: Command(reciever)
{
}
int MultiplyCommand::execute()
{
m_pReciever->setAction(TYPES::ACTION::MULTIPLY);
return m_pReciever->getResult();
}
// 除法
DivideCommand::DivideCommand(IReciever *reciever)
: Command(reciever)
{
}
int DivideCommand::execute()
{
m_pReciever->setAction(TYPES::ACTION::DIVIDE);
return m_pReciever->getResult();
}
准备好命令的层次结构后,现在来编写真正的程序逻辑 – 需要一个类来进行计算 – Reciever,提供了一个接口表示接收者的主要功能,其中 Calculator 类为 Reciever 的具体实现:
要降低发送者和接收者之间的耦合度,命令模式是一种非常好的方式。在实现命令模式时,要记住,最重要的事情是:命令只是发送者和接收者之间的链接。它应该只告诉接收者发送者期望的是什么,而不应该以任何方式改变发送者和接收者的逻辑。
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