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C# 設(shè)計(jì)模式系列教程-命令模式

 更新時(shí)間:2016年06月01日 10:12:48   作者:Wang Juqiang  
在軟件系統(tǒng)中,行為請求者與行為實(shí)現(xiàn)者通常是一種緊耦合的關(guān)系,但某些場合,比如需要對行為進(jìn)行記錄、撤銷或重做、事務(wù)等處理時(shí),這種無法抵御變化的緊耦合的設(shè)計(jì)就不太合適。

1. 概述

  將一個(gè)請求封裝為一個(gè)對象(即我們創(chuàng)建的Command對象),從而使你可用不同的請求對客戶進(jìn)行參數(shù)化; 對請求排隊(duì)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(tǒng)中,行為請求者與行為實(shí)現(xiàn)者通常是一種緊耦合的關(guān)系,但某些場合,比如需要對行為進(jìn)行記錄、撤銷或重做、事務(wù)等處理時(shí),這種無法抵御變化的緊耦合的設(shè)計(jì)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(zhí)行的方法。

  3.2 具體命令(ConcreteCommand):具體命令,實(shí)現(xiàn)要執(zhí)行的方法,它通常是“虛”的實(shí)現(xiàn);通常會(huì)有接收者,并調(diào)用接收者的功能來完成命令要執(zhí)行的操作。

  3.3 接收者(Receiver):真正執(zhí)行命令的對象。任何類都可能成為一個(gè)接收者,只要能實(shí)現(xiàn)命令要求實(shí)現(xiàn)的相應(yīng)功能。

  3.4 調(diào)用者(Invoker):要求命令對象執(zhí)行請求,通常會(huì)持有命令對象,可以持有很多的命令對象。這個(gè)是客戶端真正觸發(fā)命令并要求命令執(zhí)行相應(yīng)操作的地方,也就是說相當(dāng)于使用命令對象的入口。

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

4. 模式解讀

  4.1 命令模式的類圖

http://img.jbzj.com/file_images/article/201606/201606011014469.png

  4.2 命令模式的實(shí)現(xiàn)代碼

 /// <summary>
 /// 接收者類,知道如何實(shí)施與執(zhí)行一個(gè)請求相關(guān)的操作,任何類都可能作為一個(gè)接收者。
 /// </summary>
 public class Receiver
 {
  /// <summary>
  /// 真正的命令實(shí)現(xiàn)
  /// </summary>
  public void Action()
  {
   Console.WriteLine("Execute request!");
  }
 }

 /// <summary>
 /// 抽象命令類,用來聲明執(zhí)行操作的接口
 /// </summary>
 public interface ICommand
 {
  void Execute();
 }

 /// <summary>
 /// 具體命令類,實(shí)現(xiàn)具體命令。
 /// </summary>
 public class ConcereteCommand : ICommand
 {
  // 具體命令類包含有一個(gè)接收者,將這個(gè)接收者對象綁定于一個(gè)動(dòng)作
  private Receiver receiver;

  public ConcereteCommand(Receiver receiver)
  {
   this.receiver = receiver;
  }

  /// <summary>
  /// 說這個(gè)實(shí)現(xiàn)是“虛”的,因?yàn)樗峭ㄟ^調(diào)用接收者相應(yīng)的操作來實(shí)現(xiàn)Execute的
  /// </summary>
  public void Execute()
  {
   receiver.Action();
  }
 }

 /// <summary>
 /// 調(diào)度類,要求該命令執(zhí)行這個(gè)請求
 /// </summary>
 public class Invoker
 {
  private ICommand command;

  /// <summary>
  /// 設(shè)置命令
  /// </summary>
  /// <param name="command"></param>
  public void SetCommand(ICommand command)
  {
   this.command = command;
  }

  /// <summary>
  /// 執(zhí)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(zhí)行結(jié)果

http://img.jbzj.com/file_images/article/201606/2016060110144610.png

  4.4 模式分析

    4.4.1 本質(zhì):對命令進(jìn)行封裝,將發(fā)出命令與執(zhí)行命令的責(zé)任分開。

    4.4.2 每一個(gè)命令都是一個(gè)操作:請求的一方發(fā)出請求,要求執(zhí)行一個(gè)操作;接收的一方收到請求,并執(zhí)行操作。

    4.4.3 請求方和接收方獨(dú)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(zhí)行、何時(shí)被執(zhí)行,以及是怎么被執(zhí)行的。

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

    4.4.5 命令模式的關(guān)鍵在于引入了抽象命令接口,且發(fā)送者針對抽象命令接口編程,只有實(shí)現(xiàn)了抽象命令接口的具體命令才能與接收者相關(guān)聯(lián)?!?/p>

5. 模式總結(jié)

  5.1 優(yōu)點(diǎn)

    5.1.1 解除了請求者與實(shí)現(xiàn)者之間的耦合,降低了系統(tǒng)的耦合度。

    5.1.2 對請求排隊(duì)或記錄請求日志,支持撤銷操作。

    5.1.3 可以容易地設(shè)計(jì)一個(gè)組合命令。

    5.1.4 新命令可以容易地加入到系統(tǒng)中。

  5.2 缺點(diǎn)

    5.2.1 因?yàn)獒槍γ恳粋€(gè)命令都需要設(shè)計(jì)一個(gè)具體命令類,使用命令模式可能會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)有過多的具體命令類。

  5.3 適用場景

    5.3.1 當(dāng)需要對行為進(jìn)行“記錄、撤銷/重做”等處理時(shí)。

    5.3.2 系統(tǒng)需要將請求者和接收者解耦,使得調(diào)用者和接收者不直接交互。

    5.3.3 系統(tǒng)需要在不同時(shí)間指定請求、請求排隊(duì)和執(zhí)行請求。

    5.3.4 系統(tǒng)需要將一組操作組合在一起,即支持宏命令。

6. 應(yīng)用舉例:銀行帳號(hào)的存款、提款

  6.1 類圖

http://img.jbzj.com/file_images/article/201606/2016060110144611.png

  6.2 代碼實(shí)現(xiàn)

 /// <summary>
 /// 銀行帳號(hào)
 /// </summary>
 public class Account
 {
  /// <summary>
  /// 帳號(hào)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(shí)現(xiàn)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(shí)現(xiàn)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(chuàng)建銀行帳號(hào)
   Account account = new Account();
   // 創(chuàng)建一個(gè)存入500元的命令
   Command commandIn = new MoneyInCommand(account,500);
   // 創(chuàng)建一個(gè)調(diào)度者
   BankAccount.Invoker invoker = new BankAccount.Invoker();

   // 設(shè)置存錢命令
   invoker.SetCommand(commandIn);
   // 執(zhí)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(zhí)行結(jié)果

http://img.jbzj.com/file_images/article/201606/2016060110144612.png

以上就是本文的全部內(nèi)容,希望能給大家一個(gè)參考,也希望大家多多支持腳本之家。

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