C# 設計模式系列教程-命令模式

2020-01-24 01:08:43

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供稿：網友

1. 概述

　　將一個請求封裝為一個對象(即我們創建的Command對象），從而使你可用不同的請求對客戶進行參數化; 對請求排隊或記錄請求日志，以及支持可撤銷的操作。

2. 解決的問題

　　在軟件系統中，行為請求者與行為實現者通常是一種緊耦合的關系，但某些場合，比如需要對行為進行記錄、撤銷或重做、事務等處理時，這種無法抵御變化的緊耦合的設計就不太合適。

3. 模式中角色

　　3.1 抽象命令（Command）：定義命令的接口，聲明執行的方法。

　　3.2 具體命令（ConcreteCommand）：具體命令，實現要執行的方法，它通常是“虛”的實現；通常會有接收者，并調用接收者的功能來完成命令要執行的操作。

　　3.3 接收者（Receiver）：真正執行命令的對象。任何類都可能成為一個接收者，只要能實現命令要求實現的相應功能。

　　3.4 調用者（Invoker）：要求命令對象執行請求，通常會持有命令對象，可以持有很多的命令對象。這個是客戶端真正觸發命令并要求命令執行相應操作的地方，也就是說相當于使用命令對象的入口。

　　3.5 客戶端（Client）：命令由客戶端來創建，并設置命令的接收者。

4. 模式解讀

　　4.1 命令模式的類圖

　　4.2 命令模式的實現代碼

 /// <summary> /// 接收者類，知道如何實施與執行一個請求相關的操作，任何類都可能作為一個接收者。 /// </summary> public class Receiver {  /// <summary>  /// 真正的命令實現  /// </summary>  public void Action()  {   Console.WriteLine("Execute request!");  } } /// <summary> /// 抽象命令類，用來聲明執行操作的接口 /// </summary> public interface ICommand {  void Execute(); } /// <summary> /// 具體命令類，實現具體命令。 /// </summary> public class ConcereteCommand : ICommand {  // 具體命令類包含有一個接收者，將這個接收者對象綁定于一個動作  private Receiver receiver;  public ConcereteCommand(Receiver receiver)  {   this.receiver = receiver;  }  /// <summary>  /// 說這個實現是“虛”的，因為它是通過調用接收者相應的操作來實現Execute的  /// </summary>  public void Execute()  {   receiver.Action();  } } /// <summary> /// 調度類，要求該命令執行這個請求 /// </summary> public class Invoker {  private ICommand command;  /// <summary>  /// 設置命令  /// </summary>  /// <param name="command"></param>  public void SetCommand(ICommand command)  {   this.command = command;  }  /// <summary>  /// 執行命令  /// </summary>  public void ExecuteCommand()  {   command.Execute();  } }

　　4.3 客戶端代碼

 class Program {  static void Main(string[] args)  {   Receiver receiver = new Receiver();   ICommand command = new ConcereteCommand(receiver);   Invoker invoker = new Invoker();   invoker.SetCommand(command);   invoker.ExecuteCommand();   Console.Read();  } }

　　執行結果

　　4.4 模式分析

　　　　4.4.1 本質：對命令進行封裝，將發出命令與執行命令的責任分開。

　　　　4.4.2 每一個命令都是一個操作：請求的一方發出請求，要求執行一個操作；接收的一方收到請求，并執行操作。

　　　　4.4.3 請求方和接收方獨立開來，使得請求的一方不必知道接收請求的一方的接口，更不必知道請求是怎么被接收，以及操作是否被執行、何時被執行，以及是怎么被執行的。

　　　　4.4.4 使請求本身成為一個對象，這個對象和其它對象一樣可以被存儲和傳遞。

　　　　4.4.5 命令模式的關鍵在于引入了抽象命令接口，且發送者針對抽象命令接口編程，只有實現了抽象命令接口的具體命令才能與接收者相關聯。　

5. 模式總結

　　5.1 優點

　　　　5.1.1 解除了請求者與實現者之間的耦合，降低了系統的耦合度。

　　　　5.1.2 對請求排隊或記錄請求日志，支持撤銷操作。

　　　　5.1.3 可以容易地設計一個組合命令。

　　　　5.1.4 新命令可以容易地加入到系統中。

　　5.2 缺點

　　　　5.2.1 因為針對每一個命令都需要設計一個具體命令類，使用命令模式可能會導致系統有過多的具體命令類。

　　5.3 適用場景

　　　　5.3.1 當需要對行為進行“記錄、撤銷/重做”等處理時。

　　　　5.3.2 系統需要將請求者和接收者解耦，使得調用者和接收者不直接交互。

　　　　5.3.3 系統需要在不同時間指定請求、請求排隊和執行請求。

　　　　5.3.4 系統需要將一組操作組合在一起，即支持宏命令。

6. 應用舉例：銀行帳號的存款、提款

　　6.1 類圖

　　6.2 代碼實現

 /// <summary> /// 銀行帳號 /// </summary> public class Account {  /// <summary>  /// 帳號總金額  /// </summary>  private decimal totalAmount { get; set; }  /// <summary>  /// 存錢  /// </summary>  /// <param name="amount"></param>  public void MoneyIn(decimal amount)  {   this.totalAmount += amount;  }  /// <summary>  /// 取錢  /// </summary>  /// <param name="amount"></param>  public void MoneyOut(decimal amount)  {   this.totalAmount -= amount;  }  public decimal GetTotalAmout()  {   return totalAmount;  } } public abstract class Command {  protected Account account;  public Command(Account account)  {   this.account = account;  }  public abstract void Execute(); } /// <summary> /// 存款命令 /// </summary> public class MoneyInCommand : Command {  private decimal amount;  public MoneyInCommand(Account account, decimal amount)   : base(account)  {   this.amount = amount;  }  /// <summary>  /// 實現存錢命令  /// </summary>  public override void Execute()  {   account.MoneyIn(amount);  } } /// <summary> /// 取款命令類 /// </summary> public class MoneyOutCommand : Command {  private decimal amount;  public MoneyOutCommand(Account account, decimal amount)   : base(account)  {   this.amount = amount;  }  /// <summary>  /// 實現取錢命令  /// </summary>  public override void Execute()  {   account.MoneyOut(amount);  } } public class Invoker {  private Command command;  public void SetCommand(Command command)  {   this.command = command;  }  public void ExecuteCommand()  {   command.Execute();  } }

　　6.3 客戶端代碼

 class Program {  static void Main(string[] args)  {   // 創建銀行帳號   Account account = new Account();   // 創建一個存入500元的命令   Command commandIn = new MoneyInCommand(account,500);   // 創建一個調度者   BankAccount.Invoker invoker = new BankAccount.Invoker();   // 設置存錢命令   invoker.SetCommand(commandIn);   // 執行   invoker.ExecuteCommand();   Console.WriteLine("The current amount is " + account.GetTotalAmout().ToString("N2"));   // 再次存入500   Command commandIn2 = new MoneyInCommand(account, 500);   invoker.SetCommand(commandIn2);   invoker.ExecuteCommand();   Console.WriteLine("The current amount is " + account.GetTotalAmout().ToString("N2"));   // 取出300   Command commandOut = new MoneyOutCommand(account, 300);   invoker.SetCommand(commandOut);   invoker.ExecuteCommand();   Console.WriteLine("The current amount is " + account.GetTotalAmout().ToString("N2"));   Console.Read();  } }

　　執行結果