命令模式通过封装请求为对象,实现发送者与执行者的解耦,支持撤销、队列和宏命令;其核心角色包括Command、ConcreteCommand、Receiver、Invoker和Client,可用于文本编辑器等场景。

命令模式是一种行为型设计模式,它将请求封装为对象,从而使你可以用不同的请求、队列或日志来参数化其他对象。它还支持可撤销的操作。在C++中,命令模式通过将“发送请求的对象”与“执行请求的对象”解耦,提升了系统的灵活性和扩展性。
命令模式的核心结构
命令模式通常包含以下几个角色:
Command(命令接口):声明执行操作的接口,通常是一个抽象基类,包含一个纯虚的execute方法。 ConcreteCommand(具体命令):实现Command接口,持有一个接收者对象,并在execute中调用接收者的相应方法。 Receiver(接收者):真正执行请求的对象,包含具体的业务逻辑。 Invoker(调用者):持有命令对象,并触发命令的执行,不直接与接收者交互。 Client(客户端):创建命令对象,并将其绑定到具体的接收者。
基本实现示例
以下是一个简单的文本编辑器中“复制”和“粘贴”命令的实现:
#include #include // 接收者:文本编辑器class TextEditor {public: void copy() { std::cout << "执行复制操作n"; } void paste() { std::cout << "执行粘贴操作n"; }};// 命令接口class Command {public: virtual ~Command() = default; virtual void execute() = 0;};// 具体命令:复制class CopyCommand : public Command {private: TextEditor& editor;public: explicit CopyCommand(TextEditor& e) : editor(e) {} void execute() override { editor.copy(); }};// 具体命令:粘贴class PasteCommand : public Command {private: TextEditor& editor;public: explicit PasteCommand(TextEditor& e) : editor(e) {} void execute() override { editor.paste(); }};// 调用者:工具栏按钮class Button {private: std::unique_ptr command;public: void setCommand(std::unique_ptr cmd) { command = std::move(cmd); } void click() { if (command) { command->execute(); } }};
客户端使用方式:
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int main() { TextEditor editor; Button copyButton; Button pasteButton; // 绑定命令 copyButton.setCommand(std::make_unique(editor)); pasteButton.setCommand(std::make_unique(editor)); // 模拟点击 copyButton.click(); // 输出:执行复制操作 pasteButton.click(); // 输出:执行粘贴操作 return 0;}
支持撤销操作的扩展
命令模式天然适合实现撤销功能。只需在Command接口中增加一个undo方法:
class Command {public: virtual ~Command() = default; virtual void execute() = 0; virtual void undo() = 0;};class CopyCommand : public Command {private: TextEditor& editor;public: explicit CopyCommand(TextEditor& e) : editor(e) {} void execute() override { editor.copy(); } void undo() override { std::cout << "撤销复制操作n"; }};
调用者可以记录最近执行的命令,在用户按下Ctrl+Z时调用其undo方法。
命令队列与宏命令
命令还可以被放入队列中延迟执行,或者组合成“宏命令”批量执行。例如:
class MacroCommand : public Command {private: std::vector<std::unique_ptr> commands;public: void addCommand(std::unique_ptr cmd) { commands.push_back(std::move(cmd)); } void execute() override { for (auto& cmd : commands) { cmd->execute(); } } void undo() override { for (auto it = commands.rbegin(); it != commands.rend(); ++it) { (*it)->undo(); } }};
这样就可以把多个操作组合成一个整体,统一执行或撤销。
基本上就这些。命令模式通过封装请求,让程序更容易扩展新命令而不影响现有代码,同时支持撤销、重做、日志、队列等高级功能,是解耦请求发送者与接收者的有效手段。
以上就是C++怎么实现一个命令设计模式_C++行为型模式与请求封装的详细内容,更多请关注创想鸟其它相关文章!
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