C++命令模式详解（从零开始掌握命令模式的实现与应用）

命令模式的核心角色

• Command（命令接口）：声明执行操作的接口。
• ConcreteCommand（具体命令）：实现 Command 接口，绑定一个接收者对象并调用其方法。
• Receiver（接收者）：知道如何实施与执行一个请求相关的操作。
• Invoker（调用者）：要求命令对象执行请求，但不知道命令的具体类。
• Client（客户端）：创建具体命令对象并设定其接收者。

C++命令模式完整实现示例

下面我们用 C++ 编写一个简单的文本编辑器示例，支持“打开文件”和“保存文件”两个命令，并演示如何用命令模式实现。

#include <iostream>#include <memory>#include <vector>// 1. 命令接口（Command）class Command {public:    virtual ~Command() = default;    virtual void execute() = 0;};// 2. 接收者（Receiver）class TextEditor {public:    void openFile() {        std::cout << "打开文件...\n";    }    void saveFile() {        std::cout << "保存文件...\n";    }};// 3. 具体命令：打开文件class OpenFileCommand : public Command {private:    std::shared_ptr<TextEditor> editor;public:    explicit OpenFileCommand(std::shared_ptr<TextEditor> ed) : editor(ed) {}    void execute() override {        editor->openFile();    }};// 4. 具体命令：保存文件class SaveFileCommand : public Command {private:    std::shared_ptr<TextEditor> editor;public:    explicit SaveFileCommand(std::shared_ptr<TextEditor> ed) : editor(ed) {}    void execute() override {        editor->saveFile();    }};// 5. 调用者（Invoker）class Button {private:    std::shared_ptr<Command> command;public:    void setCommand(std::shared_ptr<Command> cmd) {        command = cmd;    }    void click() {        if (command) {            command->execute();        }    }};// 6. 客户端（Client）int main() {    // 创建接收者    auto editor = std::make_shared<TextEditor>();    // 创建具体命令    auto openCmd = std::make_shared<OpenFileCommand>(editor);    auto saveCmd = std::make_shared<SaveFileCommand>(editor);    // 创建调用者（按钮）    Button openButton, saveButton;    openButton.setCommand(openCmd);    saveButton.setCommand(saveCmd);    // 模拟用户点击    openButton.click();  // 输出：打开文件...    saveButton.click();  // 输出：保存文件...    return 0;}

代码解析

上面的代码清晰地展示了 C++命令模式 的各个组成部分：

• Command 是抽象基类，定义了 execute() 纯虚函数。
• TextEditor 是接收者，包含实际业务逻辑（打开/保存文件）。
• OpenFileCommand 和 SaveFileCommand 是具体命令，它们持有接收者引用并在 execute() 中调用接收者的方法。
• Button 是调用者，它不关心命令的具体类型，只负责触发 execute()。
• main() 函数作为客户端，组装命令、接收者和调用者。

命令模式的优势

• 解耦：调用者与接收者完全解耦。
• 可扩展：新增命令只需实现新类，无需修改现有代码（符合开闭原则）。
• 支持撤销/重做：只需在命令中添加 undo() 方法即可。
• 队列化：可以将命令存入队列，实现宏命令或事务处理。

总结

通过本教程，你已经掌握了如何在 C++ 中实现 命令模式。无论是开发 GUI 应用、游戏系统还是自动化脚本，命令模式实现 都能让你的代码更加灵活、可维护。希望这篇 命令模式教程 对你有所帮助！

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