命令模式是一种行为设计模式，它将请求封装为一个对象，从而使你可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。在本专题中，我们将深入探讨命令模式，并通过Python和C++两种语言来展示其实现。
命令模式的核心思想是解耦。它允许接收请求的对象与执行请求的对象之间分离，让系统更易于维护和扩展。在命令模式中，有四个主要角色：
1. 命令接口（Command Interface）：定义了命令的通用操作，所有具体命令类都应实现这个接口。
2. 具体命令（Concrete Command）：实现了命令接口，它知道接收者，并调用接收者的相应方法来完成请求。
3. 请求者（Invoker）：负责调用命令对象来执行请求，它通常与具体命令类无关，只需知道如何发送请求。
4. 接收者（Receiver）：执行与请求相关的具体操作。
在Python实现中，我们可以创建如下类：
```python
# 接收者类
class Receiver:
def action(self):
print("Receiver: Action performed.")
# 命令接口
class Command:
def execute(self):
pass
# 具体命令类
class ConcreteCommand(Command):
def __init__(self, receiver):
self._receiver = receiver
def execute(self):
self._receiver.action()
```
而在C++中，实现方式类似：
```cpp
// 接收者类
class Receiver {
public:
void action() {
std::cout << "Receiver: Action performed." << std::endl;
}
};
// 命令接口
class Command {
public:
virtual ~Command() {}
virtual void execute() = 0;
};
// 具体命令类
class ConcreteCommand : public Command {
private:
Receiver* _receiver;
public:
ConcreteCommand(Receiver* receiver) : _receiver(receiver) {}
void execute() override {
_receiver->action();
}
};
```
请求者（Invoker）可以这样实现：
```python
# Python
class Invoker:
def set_command(self, command):
self._command = command
def execute_command(self):
if self._command is not None:
self._command.execute()
# C++
class Invoker {
private:
Command* _command;
public:
void setCommand(Command* command) {
_command = command;
}
void executeCommand() {
if (_command != nullptr) {
_command->execute();
}
}
}
```
现在，我们可以创建命令对象并将其传递给请求者：
```python
receiver = Receiver()
command = ConcreteCommand(receiver)
invoker = Invoker()
invoker.set_command(command)
invoker.execute_command()
```
```cpp
Receiver receiver;
ConcreteCommand command(&receiver);
Invoker invoker;
invoker.setCommand(&command);
invoker.executeCommand();
```
这样，当`Invoker`调用`executeCommand`时，它将调用`ConcreteCommand`对象的`execute`方法，该方法又会调用`Receiver`的`action`方法。这种结构允许我们轻松地添加新的命令，而无需修改现有代码，符合开闭原则。
此外，命令模式还支持撤销操作。通过在命令接口中添加一个`undo()`方法，每个具体命令类可以负责在执行操作后记录足够的信息以便于撤销。例如，在`ConcreteCommand`类中，我们可以记录执行前的状态，然后在`undo()`方法中恢复这些状态。
命令模式提供了一种结构化的解决方案，用于管理不同类型的请求，并使系统具有更好的可扩展性和可维护性。通过将请求封装为独立的对象，我们可以更容易地实现对请求的调度、记录和撤销等高级功能。无论是在Python还是C++中，命令模式都是一个强大的工具，广泛应用于各种软件系统中。
设计模式（十四）命令模式示例代码(python--c++).rar （2个子文件） 
Command.cpp 2KB
