乱砍设计模式之十

COMMAND 模式——诸葛亮造木牛流马
junguo
Command模式，中文名称是命令模式。该模式的目的是将不同的请求封装成不同的对象，这样可以用来做请求队列，请求日志，以及撤销的操作。该模式的核心是把请求封装成对象，这里的请求有些不好理解，我们还是看完例子后再说这个。先看例子。
这次没找到太好的例子，只好把木牛流马改造一下来说明我们的例子。《三国演义》上介绍诸葛亮造过这样的东西，相当于一个永动机了，理论上是完全不可能的事情。不过诸葛亮是神仙，老罗说他有这种能耐就算有吧。我们来看看要实现的功能，假设我们在屏幕上画出一头牛出来，用鼠标点一下它的嘴，可以喷火出来，再点一下，可以停止；点一下它的眼睛，可以放光，再点一下停止；点一下它的角，持续做顶人状，再点一下停止。（这段写的有些啰嗦，大家理解意思就好了。写到这里，再看，自己描述的是牛魔王的形象，呵呵，不过标题不改了）点击牛的其它部位也会发生其它相应的动作。
考虑一下，如何去做这些点击动作（这里只考虑这些点击动作的实现）。一般来说，结构化的方式，会为各个动作写一个函数，在这些函数里实现这些功能。如果我们的程序不需要扩展，这样写，其实也无所谓。来想想，如果我们需要为所有这些操作加上撤销操作该怎么办呢？我现在维护的系统是这样做的，新添加一个专门维护撤销操作的类，然后把每次操作的内容生成一个该类的对象，保存起来。这样一来，当对一个操作进行修改的时候，就需要对两个类进行处理。是否可以把这样的操作放到一个类中呢？这样修改起来更方便一些。我们可以用Command来实现这样的功能，也就是说把所有的操作都通过继承Command来实现。我不知道如何能说的更好一些。还是看例子吧。
//提炼一个Command接口class Command{public:virtual ~Command(){}virtual void Execute() = 0;protected:Command(){}};class LightOnCommand : public Command{public:void Execute(){//一般来说这里多是借助其它对象来完成，这个例子从简了cout << "开始发光" << endl;}};class LightOffCommand : public Command{public:void Execute(){cout << "停止发光" << endl;}};class FireOnCommand : public Command{public:void Execute(){cout << "开始喷火" << endl;}};class FireOffCommand : public Command{public:void Execute(){cout << "结束喷火" << endl;}};
有了命令的代码,我们再来看看该如何组织这样的代码。
//公牛类class Bulls{private://Command数组vector m_Commands;public:Bulls(){m_Commands.push_back(new LightOnCommand());m_Commands.push_back(new LightOffCommand());m_Commands.push_back(new FireOnCommand());m_Commands.push_back(new FireOffCommand());}//点击张开嘴void ClickMouthOpen(){m_Commands[0]->Execute();}void ClickMouthClose(){m_Commands[1]->Execute();}void ClickEyeOpen(){m_Commands[2]->Execute();}void ClickEyeClose(){m_Commands[3]->Execute();}};
这里通过vecotr把需要的Command组织了起来，然后点击张开嘴等操作的时候，通过调用相应的Command来实现。其实到现在，也没看到Command的好处。设想一下，我们需要为操作提供一个撤消功能。该如何实现？没有Command你也许需要再提供一个类来完成该功能，有了Command，我们可以通过以下的方式实现：
//提炼一个Command接口class Command{public:virtual ~Command(){}virtual void Execute() = 0;//撤消操作virtual void UnExecute() = 0;protected:Command(){}};class LightOnCommand : public Command{public:void Execute(){//一般来说这里多是借助其它对象来完成，这个例子从简了cout << "开始发光" << endl;}void UnExecute(){cout << "撤销发光操作" << endl;}};
在Command中增加一个撤消操作UnExecute，所有的子类实现该功能就可以了。我们再来看看撤消操作的组织。
//公牛类class Bulls{private:vector m_Commands;//添加一个堆栈作为撤消操作的容器stack m_UndoCommands;public:Bulls(){m_Commands.push_back(new LightOnCommand());m_Commands.push_back(new LightOffCommand());m_Commands.push_back(new FireOnCommand());m_Commands.push_back(new FireOffCommand());}void ClickMouthOpen(){m_Commands[0]->Execute();//每次操作后，把该操作放入堆栈中m_UndoCommands.push(m_Commands[0]);}void ClickMouthClose(){m_Commands[1]->Execute();m_UndoCommands.push(m_Commands[1]);}void ClickEyeOpen(){m_Commands[2]->Execute();m_UndoCommands.push(m_Commands[2]);}void ClickEyeClose(){m_Commands[3]->Execute();m_UndoCommands.push(m_Commands[3]);}void Undo(){//撤消通过调用m_UndoCommands来完成if ( !m_UndoCommands.empty()){m_UndoCommands.top()->UnExecute();m_UndoCommands.pop();}}};
这里还是比较简单，其实这里你可以再把Redo操作加进去。再看看它的调用：
int main(int argc, char* argv[]){Bulls bulls;bulls.ClickMouthOpen();bulls.ClickEyeOpen();bulls.ClickMouthClose();bulls.ClickEyeClose();bulls.Undo();bulls.Undo();bulls.Undo();return 0;}
Command是经常要用到的一个模式，一般支持撤消重做的地方都可以用到它。一般的文本，图形编辑器中都能看到它的影子。理解起来其实并不难，关键是如何去用了。
参考书目：1， 设计模式——可复用面向对象软件的基础（Design Patterns ——Elements of Reusable Object-Oriented Software） Erich Gamma 等著 李英军等译 机械工业出版社2， Head First Design Patterns（影印版）Freeman等著 东南大学出版社3， 道法自然——面向对象实践指南 王咏武 王咏刚著 电子工业出版社