设计模式与游戏——Command命令模式

解耦（decoupling）

两段相互依赖的代码之间的关系就叫耦合

If two pieces of code are coupled, it means you can’t understand one without understanding the other. If you de-couple them, you can reason about either side independently.

解耦的作用是当修改一段代码时，不会影响到另一段代码

A change to one piece of code doesn’t necessitate a change to another.

一、命令模式（Command）

命令模式将请求发起者与请求执行之间进行解耦。

将一个请求（request）封装成一个对象，因此使用户（users）将客户（clients）以参数的形式执行不同的请求（requests）、队列（queue）、日记请求（log requests）、同时支持撤销操作（undoable operations）。

Encapsulate a request as an object, thereby letting users parameterize clients with different requests, queue or log requests, and support undoable operations.
—《Design Patterns: Elements of Reusable Object-Oriented Software》

命令是具体化方法的调用

A command is a reified method call.
—《Game Programming Patterns》

命令是面向对象中的回调（callbacks）

Commands are an object-oriented replacement for callbacks.
—《Design Patterns: Elements of Reusable Object-Oriented Software》

应用情景：

1、 创建/寻找命令，马上执行

在 事件触发器 与 相对应事件的处理 之间添加了一层命令层，以至于达到事件 产生（produce） 与 消费（consume） 的解耦。

Command 1

• 事件触发器触发了一个事件（例如：按下一个按钮）。
• 根据产生的事件生成或寻找命令
• 执行命令

好处：

• 灵活：可以修改事件与执行之间的映射。
• 代码结构清晰：行为请求的代码与执行的代码进行分离。有时候请求的代码属于较低层，而行为执行的代码属于应用逻辑层，所以将两者分离是有必要的。

举个例子：游戏中的按键修改

在游戏中接受到设备的按键事件的时候，假设我们通过handleButtonEvent函数进行处理上下左右事件。因此我们会写如下代码。

void handleButtonEvent(ButtonType btn)
{
  switch(btn)
  {
    case BUTTON_A: playerMoveLeft();    break;
    case BUTTON_S: playerMoveBack();    break;
    case BUTTON_D: playerMoveRight();   break;
    case BUTTON_W: playerMoveForward(); break;
  }
}

假如直接调用playerMoveLeft()等行为方法，会导致难易实现按键修改、游戏人物左右方向颠倒等功能。

加入中间层的话，就能解除他们之间的耦合。
首先我们需要一个基类Command

class Command
{
public:
  virtual void execute() = 0;
}

其次需要一个子类继承Command，用来实例化具体行为。

class MoveLeftCommand : public Command
{
public:
  virtual void execute() override
  {
    playerMoveLeft();
  }
}

在按钮事件接受处定义每个按钮的命令。

class ButtonHandler
{
public:
  void handleButtonEvent(ButtonType btn);
  ...
}

当修改按键、或者其他操作的时候，只需要通过SetButtonCommand方法就可以修改指定按键的行为了。我们通过实例化不同Command的执行方法，以实现不同的功能。所以命令模式使得程序更为灵活。

void ButtonHandler::handleButtonEvent(ButtonType btn)
{
  switch(btn)
  {
    case BUTTON_A: _buttonA->execute(); break;
    case BUTTON_S: _buttonS->execute(); break;
    case BUTTON_D: _buttonD->execute(); break;
    case BUTTON_W: _buttonW->execute(); break;
  }
}

从上面这个例子中的代码中，可以发现 请求发起 部分的代码与 请求执行 的代码进行了分离。在该例中请求发起应该是属于较低层的逻辑，而请求执行属于较高层的游戏行为逻辑，所以将两部分分离是合理的。从而使得代码逻辑清晰。

2、创建命令，再执行
在第一种情景中，请求的发起者与执行者之间的耦合得到了解决。但是有时候请求的命令的创建与执行之间也会存在耦合。可以通过命令队列进行解耦。

Command 2

游戏中一个游戏对象可以被多个来源控制，例如网络、AI、用户输入等。将所有命令来源收集起来，然后交给命令执行者一次性已收集到的命令。