设计模式（十五）—— 命令模式

模式简介

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将一个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；对请求排队或记录日志，以及支持可撤销的操作。

在一些系统功能设计的时候，需要向某个对象发送请求，但是并不知道请求的接收者以及被请求的具体操作，而是在程序运行时指定具体的请求接收者。这段话比较抽象，下面通过一个实际生活中的例子来帮助大家理解。

假如我们设计了一款虚拟遥控器，用来控制智能家居电器的开关。在产品设计时我们并不知道每个按钮具体对应到哪样家居电器，而是根据用户选择，在软件运行时绑定具体的操作。这样一来，我们就需要在产品设计时将请求调用者(遥控器)与请求接受者(智能家居)解耦，使得调用者和接收者不直接交互。

结构说明

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角色说明

• ICommand

命令接口，包含一个执行操作的方法。

• ConcreteCommand

具体命令类，包含一个接收者对象，并调用接收者对象以实现Execute方法。

• Receiver

接收者，知道如何执行一个操作以满足客户端传来的请求。

• Invoker

调用者，要求该命令执行这个请求。

结构代码

声明接收者Receiver，包含一个Action方法。

class Receiver
{
    public void Action()
    {
        Console.WriteLine("called Receiver.Action()");
    }
}

声明ICommand接口以及具体命令类ConcreteCommand，包含一个Receiver类型的成员。

interface ICommand
{
    void Execute();
}

class ConcreteCommand : ICommand
{
    private Receiver _receiver;
    public ConcreteCommand(Receiver receiver)
    {
        _receiver = receiver;
    }
    public void Execute()
    {
        _receiver.Action();
    }
}

声明调用者，提供SetCommand方法设置命令，并提供Call方法执行该命令。

class Invoker
{
    private ICommand _command;
    public void SetCommand(ICommand command)
    {
        _command = command;
    }

    public void Call()
    {
        _command.Execute();
    }

}

客户端调用：

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        Receiver receiver = new Receiver();
        ConcreteCommand concreteCommand = new ConcreteCommand(receiver);
        Invoker invoker = new Invoker();
        invoker.SetCommand(concreteCommand);
        invoker.Call();
        Console.ReadLine();
    }
}

输出结果：

工作原理

客户端创建一个ConcreteCommand对象并指定它的Reciever对象，再创建一个Invoker对象，存储该ConcreteCommand对象。Invoker通过ConcreteCommand的Execute方法提交请求，ConcreteCommand对象将请求传递给Receiver最终执行。

示例分析

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本节我们通过命令模式来实现虚拟遥控器的示例。首先创建两个Receiver：Light和TV，它们都提供各自打开/关闭的方法。

class Light
{
    public void TurnOn()
    {
        Console.WriteLine("Light is turning on");
    }

    public void TurnOff()
    {
        Console.WriteLine("Light is turning off");
    }
}

class TV
{
    public void TurnOn()
    {
        Console.WriteLine("TV is Turining on");
    }
    public void TurnOff()
    {
        Console.WriteLine("TV is Turning off");
    }
}

创建ICommand接口，并分别实现开灯、关灯、打开电视以及关闭电视四个命令。

interface ICommand
{
    void Execute();
}

class LightTurnOnCommand : ICommand
{
    private Light _light;
    public LightTurnOnCommand(Light light)
    {
        _light = light;
    }
    public void Execute()
    {
        _light.TurnOn();
    }
}

class LightTurnOffCommand : ICommand
{
    private Light _light;
    public LightTurnOffCommand(Light light)
    {
        _light = light;
    }
    public void Execute()
    {
        _light.TurnOff();
    }
}

class TVTurnOnCommand : ICommand
{
    private TV _tv;
    public TVTurnOnCommand(TV tv)
    {
        _tv = tv;
    }
    public void Execute()
    {
        _tv.TurnOn();
    }
}

class TVTurnOffCommand : ICommand
{
    private TV _tv;
    public TVTurnOffCommand(TV tv)
    {
        _tv = tv;
    }
    public void Execute()
    {
        _tv.TurnOff();
    }
}

创建遥控器RemoteController，包含一个命令集合，提供AddCommand方法向command集合添加命令。

class RemoteController
{
    private List<ICommand> _commandList = new List<ICommand>();
    public void AddCommand(ICommand command)
    {
        _commandList.Add(command);
    }
    public void Call(int i)
    {
        _commandList[i].Execute();
    }
}

下面我们在客户端进行配置，首先创建一个remoteController遥控器，并绑定相应的操作，1->开灯，2->关灯，3->打开电视，4->关闭电视，99->退出遥控器。

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        RemoteController remoteController = new RemoteController();
        Light light = new Light();
        LightTurnOnCommand lightTurnOn = new LightTurnOnCommand(light);
        LightTurnOffCommand lightTurnOff = new LightTurnOffCommand(light);
        TV tv = new TV();
        TVTurnOnCommand tvTurnOn = new TVTurnOnCommand(tv);
        TVTurnOffCommand tvTurnOff = new TVTurnOffCommand(tv);
        remoteController.AddCommand(lightTurnOn);
        remoteController.AddCommand(lightTurnOff);
        remoteController.AddCommand(tvTurnOn);
        remoteController.AddCommand(tvTurnOff);

        int input = 0;
        do
        {
            Console.WriteLine("Please enter your command(enter 99 to exit):");
            input = Convert.ToInt32(Console.ReadLine());
            if (input == 99)
            {
                Console.WriteLine("Exit!");
                break;
            }
            remoteController.Call(input - 1);
        } while (input != 99);

        Console.ReadLine();
    }
}

输出结果：

适用场景

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• 将请求调用者和请求接受者解耦，使得调用者和接收者不直接交互。

• 在不同的时刻指定、排列和执行请求。

• 支持命令的撤消及恢复操作。

• 支持将一组操作组合在一起，在适当时刻执行。