C++命令模式
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由遇到的问题引出命令模式
命令模式通过将请求封装到一个对象(Command)中,并将请求的接受者存放到具体的 Concrete命令类中(Receiver)中,从而实现调用操作的对象和操作的具体实现者之间的解耦。模式选择
命令模式的典型结构图为:图 2-1:命令模式结构图
命令模式结构图中,将请求的接收者(处理者)放到命令的具体子类Concrete命令中,当请求到来时(Invoker 发出 Invoke 消息激活命令对象),Concrete命令将处理请求交给 Receiver 对象进行处理。
命令模式的实现
完整代码示例(code):命令模式的实现很简单,这里为了方便初学者的学习和参考,将给出完整的实现代码(所有代码采用 C++实现,并在 VC 6.0 下测试运行)。代码片断 1:Reciever.h
//Reciever.h
#ifndef _RECIEVER_H_
#define _RECIEVER_H_
class Reciever{
public:
Reciever();
~Reciever();
void Action();
protected:
private:
};
#endif //~_RECIEVER_H_
代码片断 2:Reciever.cpp
//Reciever.cpp
#include "Reciever.h"
#include <iostream>
Reciever::Reciever(){
}
Reciever::~Reciever(){
}
void Reciever::Action(){
std::cout<<"Reciever action......."<<std::endl;
}
代码片断 3:Command.h
//Command.h
#ifndef _COMMAND_H_
#define _COMMAND_H_
class Reciever;
class Command{
public:
virtual ~Command();
virtual void Excute() = 0;
protected:
Command();
private:
};
class ConcreteCommand:public Command{
public:
ConcreteCommand(Reciever* rev);
~ConcreteCommand();
void Excute();
protected:
private:
Reciever* _rev;
};
#endif //~_COMMAND_H_
代码片断 4:Command.cpp
//Command.cpp
#include "Command.h"
#include "Reciever.h"
#include <iostream>
Command::Command(){
}
Command::~Command(){
}
void Command::Excute(){
}
ConcreteCommand::ConcreteCommand(Reciever* rev){
this->_rev = rev;
}
ConcreteCommand::~ConcreteCommand(){
delete this->_rev;
}
void ConcreteCommand::Excute(){
_rev->Action();
std::cout<<"ConcreteCommand..."<<std::endl;
}
代码片断 5:Invoker.h
//Invoker.h
#ifndef _INVOKER_H_
#define _INVOKER_H_
class Command;
class Invoker{
public:
Invoker(Command* cmd);
~Invoker();
void Invoke();
protected:
private:
Command* _cmd;
};
#endif //~_INVOKER_H_
代码片断 6:Invoker.cpp
//Invoker.cpp
#include "Invoker.h"
#include "Command.h"
#include <iostream>
Invoker::Invoker(Command* cmd){
_cmd = cmd;
}
Invoker::~Invoker(){
delete _cmd;
}
void Invoker::Invoke(){
_cmd->Excute();
}
代码片断 7:main.cpp
//main.cpp
#include "Command.h"
#include "Invoker.h"
#include "Reciever.h"
#include <iostream>
using namespace std;
int main(int argc,char* argv[]){
Reciever* rev = new Reciever();
Command* cmd = new ConcreteCommand(rev);
Invoker* inv = new Invoker(cmd);
inv->Invoke();
return 0;
}
代码说明:命令模式在实现的实现和思想都很简单,其关键就是将一个请求封装到一个类中(Command),再提供处理对象(Receiver),最后命令命令由 Invoker 激活。另外,我们可以将请求接收者的处理抽象出来作为参数传给命令对象,实际也就是回调的机制(Callback)来实现这一点,也就是说将处理操作方法地址(在对象内部)通过参数传递给命令对象,命令对象在适当的时候(Invoke 激活的时候)再调用该函数。这里就要用到 C++中的类成员函数指针的概念,为了方便学习,这里给出一个简单的实现源代码供参考:
代码片断 1:Reciever.h
//Reciever.h
#ifndef _RECIEVER_H_
#define _RECIEVER_H_
class Reciever{
public:
Reciever();
~Reciever();
void Action();
protected:
private:
};
#endif //~_RECIEVER_H_
代码片断 2:Reciever.cpp
//Reciever.cpp
#include "Reciever.h"
#include <iostream>
Reciever::Reciever(){
}
Reciever::~Reciever(){
}
void Reciever::Action(){
std::cout<<"Reciever action......."<<std::endl;
}
代码片断 3:Command.h
//Command.h
#ifndef _COMMAND_H_
#define _COMMAND_H_
template <class Reciever>
class SimpleCommand:public Command{
public:
typedef void (Reciever::* Action)();
SimpleCommand(Reciever* rev,Action act){
_rev = rev;
_act = act;
}
virtual void Excute(){
(_rev->* _act)();
}
~SimpleCommand(){
delete _rev;
}
protected:
private:
Reciever* _rev;
Action _act;
};
#endif //~_COMMAND_H_
代码片断 4:main.cpp
//main.cpp
#include "Command.h"
#include "Reciever.h"
#include <iostream>
using namespace std;
int main(int arc,char* argv[]){
Reciever* rev = new Reciever();
Command* cmd = new
SimpleCommand<Reciever>(rev,&Reciever::Action);
cmd->Excute();
return 0;
}
注意到上面通过模板的方式来参数化请求的接收者,当然是为了简单演示。在复杂的情况下我们会提供一个抽象命令对象,然后创建命令的子类以支持更复杂的处理。
关于命令模式的讨论
命令模式的思想非常简单,但是命令模式也十分常见,并且威力不小。实际上,命令模式关键就是提供一个抽象的命令类,并将执行操作封装到 Command类接口中,命令类中一般就是只是一些接口的集合,并不包含任何的数据属性(当然在示例代码中,我们的命令类有一个处理操作的 Receiver 类的引用,但是其作用也仅仅就是为了实现这个命令的 Excute 接口)。这种方式在是纯正的面向对象设计者最为鄙视的设计方式,就像 OO 设计新手做系统设计的时候,仅仅将 Class 作为一个关键字,将C 种的全局函数找一个类封装起来就以为是完成了面向对象的设计。但是世界上的事情不是绝对的,上面提到的方式在 OO 设计种绝大部分的时候可能是一个不成熟的体现,但是在命令模式中却是起到了很好的效果。主要体现在:
- 命令模式将调用操作的对象和知道如何实现该操作的对象解耦。在上面命令的结构图中,Invoker 对象根本就不知道具体的是那个对象在处理 Excute操作(当然要知道是命令类别的对象,也仅此而已)。
- 在命令要增加新的处理操作对象很容易,我们可以通过创建新的继承自命令的子类来实现这一点。
- 命令模式可以和 Memento 模式结合起来,支持取消的操作。
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