c#设计模式-行为型模式 之 命令模式

简介

命令模式是一种数据驱动的设计模式，在命令模式中，请求在对象中作为命令来封装，并传给调用对象。调用对象寻找可以处理该命令的合适的对象，并把命令直接传给相应的对象，该对象执行命令。使发出请求的责任和执行请求的责任分割开。这样两者之间通过命令对象 进行沟通，这样方便将命令对象进行存储、传递、调用、增加与管理。

命令模式包含以下主要角色：

1. 抽象命令类（Command）角色： 定义命令的接口，声明执行的方法。
2. 具体命令（Concrete Command）角色：具体的命令，实现命令接口；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。
3. 实现者/接收者（Receiver）角色： 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。
4. 调用者/请求者（Invoker）角色： 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。

案例

ICommand接口

这是命令接口，定义了一个执行操作的方法Execute()

public interface ICommand
{
    void Execute();
}

 具体命令角色ConcreteCommand

实现了ICommand接口。它有一个Receiver对象的引用，并在Execute()方法中调用接收者的Action()方法。

public class ConcreteCommand : ICommand
{
    private readonly Receiver _receiver;

    public ConcreteCommand(Receiver receiver)
    {
        _receiver = receiver;
    }

    public void Execute()
    {
        _receiver.Action();
    }
}

 实现者/接收者（Receiver）角色

它知道如何执行一个请求相关的操作，这里的操作是输出"执行请求！"。

public class Receiver
{
    public void Action()
    {
        Console.WriteLine("执行请求！");
    }
}

调用者/请求者（Invoker）角色

它持有一个命令对象，并在某个时间点调用命令对象的Execute()方法。

public class Invoker
{
    private ICommand _command;

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

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

测试类

调用调用者的ExecuteCommand()方法，从而触发接收者的操作

class MyClass
{
    public static void Main(string[] args)
    {
        ICommand command = new ConcreteCommand(new Receiver());
        
        Invoker invoker = new Invoker();

        invoker.SetCommand(command);
        
        invoker.ExecuteCommand();
    }
}

优缺点

优点：

1. 降低系统的耦合度。命令模式能将调用操作的对象与实现该操作的对象解耦。
2. 增加或删除命令非常方便。采用命令模式增加与删除命令不会影响其他类，它满足“开闭原则”，对扩展比较灵活。
3. 可以实现宏命令。命令模式可以与组合模式结合，将多个命令装配成一个组合命令，即宏命令。
4. 方便实现 Undo 和 Redo 操作。命令模式可以与后面介绍的备忘录模式结合，实现命令的撤销与恢复。

缺点：

1. 使用命令模式可能会导致某些系统有过多的具体命令类。
2. 系统结构更加复杂。

使用场景

• 系统需要将请求调用者和请求接收者解耦，使得调用者和接收者不直接交互。
• 系统需要在不同的时间指定请求、将请求排队和执行请求。
• 系统需要支持命令的撤销(Undo)操作和恢复(Redo)操作