新谈设计模式 Chapter 14 — 命令模式 Command

Chapter 14 — 命令模式 Command

灵魂速记：把请求打包成对象——想存就存，想撤就撤，想排队就排队。

秒懂类比

去餐厅吃饭：

1. 你告诉服务员：“来一份宫保鸡丁”
2. 服务员把你的要求写在小票上
3. 小票传给厨师
4. 厨师照着小票做菜

小票就是命令对象。它把"谁要什么"封装起来了。好处：

• 可以排队（先来后到）
• 可以撤销（划掉那道菜）
• 可以记录（账单）

问题引入

// 灾难现场：按钮直接调用业务逻辑classButton{voidonClick(){document.save();// 按钮和业务逻辑紧耦合}};// 问题：// 1. 同样的"保存"，菜单栏也要调、快捷键也要调——到处重复// 2. 想加撤销？在每个调用点都加？// 3. 想做宏录制？记录哪些操作？

模式结构

┌──────────┐ ┌──────────┐ ┌──────────┐ │ Invoker │─────→│ Command │────→│ Receiver │ │ (服务员) │ 持有 │ (小票) │ 知道│ (厨师) │ ├──────────┤ ├──────────┤ ├──────────┤ │ +invoke()│ │+execute()│ │+action() │ │ │ │+undo() │ │ │ └──────────┘ └──────────┘ └──────────┘

四个角色：

• Command：命令接口（execute+undo）
• ConcreteCommand：具体命令，知道找谁干活
• Receiver：真正干活的
• Invoker：触发命令的（按钮、菜单、快捷键……）

C++ 实现

#include<iostream>#include<memory>#include<stack>#include<string>#include<vector>// ========== Receiver：文本编辑器 ==========classTextEditor{public:voidinsertText(size_t pos,conststd::string&text){content_.insert(pos,text);std::cout<<" [插入] \""<<text<<"\" at "<<pos<<"\n";}voiddeleteText(size_t pos,size_t length){autodeleted=content_.substr(pos,length);content_.erase(pos,length);std::cout<<" [删除] \""<<deleted<<"\" at "<<pos<<"\n";}conststd::string&content()const{returncontent_;}private:std::string content_;};// ========== Command 接口 ==========classCommand{public:virtual~Command()=default;virtualvoidexecute()=0;virtualvoidundo()=0;};// ========== 具体命令：插入文本 ==========classInsertCommand:publicCommand{public:InsertCommand(TextEditor&editor,size_t pos,std::string text):editor_(editor),pos_(pos),text_(std::move(text)){}voidexecute()override{editor_.insertText(pos_,text_);}voidundo()override{editor_.deleteText(pos_,text_.size());}private:TextEditor&editor_;size_t pos_;std::string text_;};// ========== 具体命令：删除文本 ==========classDeleteCommand:publicCommand{public:DeleteCommand(TextEditor&editor,size_t pos,size_t length):editor_(editor),pos_(pos),length_(length){}voidexecute()override{deletedText_=editor_.content().substr(pos_,length_);// 先备份editor_.deleteText(pos_,length_);}voidundo()override{editor_.insertText(pos_,deletedText_);// 还原}private:TextEditor&editor_;size_t pos_;size_t length_;std::string deletedText_;// 备份，用于撤销};// ========== Invoker：命令管理器（支持撤销/重做） ==========classCommandManager{public:voidexecute(std::unique_ptr<Command>cmd){cmd->execute();undoStack_.push(std::move(cmd));// 执行新命令后清空重做栈while(!redoStack_.empty())redoStack_.pop();}voidundo(){if(undoStack_.empty()){std::cout<<" (没有可撤销的操作)\n";return;}std::cout<<" ↩️ 撤销:\n";auto&cmd=undoStack_.top();cmd->undo();redoStack_.push(std::move(cmd));undoStack_.pop();}voidredo(){if(redoStack_.empty()){std::cout<<" (没有可重做的操作)\n";return;}std::cout<<" ↪️ 重做:\n";auto&cmd=redoStack_.top();cmd->execute();undoStack_.push(std::move(cmd));redoStack_.pop();}private:std::stack<std::unique_ptr<Command>>undoStack_;std::stack<std::unique_ptr<Command>>redoStack_;};intmain(){TextEditor editor;CommandManager manager;// 输入 "Hello World!"manager.execute(std::make_unique<InsertCommand>(editor,0,"Hello"));std::cout<<" 内容: \""<<editor.content()<<"\"\n\n";manager.execute(std::make_unique<InsertCommand>(editor,5," World!"));std::cout<<" 内容: \""<<editor.content()<<"\"\n\n";// 删除 "World"manager.execute(std::make_unique<DeleteCommand>(editor,6,5));std::cout<<" 内容: \""<<editor.content()<<"\"\n\n";// 撤销！manager.undo();std::cout<<" 内容: \""<<editor.content()<<"\"\n\n";// 再撤销！manager.undo();std::cout<<" 内容: \""<<editor.content()<<"\"\n\n";// 重做！manager.redo();std::cout<<" 内容: \""<<editor.content()<<"\"\n";}

输出：

[插入] "Hello" at 0 内容: "Hello" [插入] " World!" at 5 内容: "Hello World!" [删除] "World" at 6 内容: "Hello !" ↩️ 撤销: [插入] "World" at 6 内容: "Hello World!" ↩️ 撤销: [删除] " World!" at 5 内容: "Hello" ↪️ 重做: [插入] " World!" at 5 内容: "Hello World!"

什么时候用？

防混淆

Command vs Strategy

一句话分清：Command 是名词（一个请求），Strategy 是副词（用什么方式）。

Command vs Memento

现代 C++ 小贴士

简单场景下，std::function就是天然的命令对象：

#include<functional>#include<vector>std::vector<std::function<void()>>commandQueue;// 入队commandQueue.push_back([&editor]{editor.insertText(0,"Hi");});commandQueue.push_back([&editor]{editor.deleteText(0,2);});// 批量执行for(auto&cmd:commandQueue)cmd();

但如果需要 undo，还是老老实实用类。