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C# 设计模式系列教程-命令模式

1. 概述

  将一个请求封装为一个对象(即我们创建的command对象),从而使你可用不同的请求对客户进行参数化; 对请求排队或记录请求日志,以及支持可撤销的操作。

2. 解决的问题

  在软件系统中,行为请求者与行为实现者通常是一种紧耦合的关系,但某些场合,比如需要对行为进行记录、撤销或重做、事务等处理时,这种无法抵御变化的紧耦合的设计就不太合适。

3. 模式中角色

  3.1 抽象命令(command):定义命令的接口,声明执行的方法。

  3.2 具体命令(concretecommand):具体命令,实现要执行的方法,它通常是[虚]的实现;通常会有接收者,并调用接收者的功能来完成命令要执行的操作。

  3.3 接收者(receiver):真正执行命令的对象。任何类都可能成为一个接收者,只要能实现命令要求实现的相应功能。

  3.4 调用者(invoker):要求命令对象执行请求,通常会持有命令对象,可以持有很多的命令对象。这个是客户端真正触发命令并要求命令执行相应操作的地方,也就是说相当于使用命令对象的入口。

  3.5 客户端(client):命令由客户端来创建,并设置命令的接收者。

4. 模式解读

  4.1 命令模式的类图

  4.2 命令模式的实现代码

?

/// <summary>

/// 接收者类,知道如何实施与执行一个请求相关的操作,任何类都可能作为一个接收者。

/// </summary>

public class receiver

{

  /// <summary>

  /// 真正的命令实现

  /// </summary>

  public void action()

  {

   console.writeline( "execute request!" );

  }

}

 

/// <summary>

/// 抽象命令类,用来声明执行操作的接口

/// </summary>

public interface icommand

{

  void execute();

}

 

/// <summary>

/// 具体命令类,实现具体命令。

/// </summary>

public class conceretecommand : icommand

{

  // 具体命令类包含有一个接收者,将这个接收者对象绑定于一个动作

  private receiver receiver;

 

  public conceretecommand(receiver receiver)

  {

   this .receiver = receiver;

  }

 

  /// <summary>

  /// 说这个实现是[虚]的,因为它是通过调用接收者相应的操作来实现execute的

  /// </summary>

  public void execute()

  {

   receiver.action();

  }

}

 

/// <summary>

/// 调度类,要求该命令执行这个请求

/// </summary>

public class invoker

{

  private icommand command;

 

  /// <summary>

  /// 设置命令

  /// </summary>

  /// <param name="command"></param>

  public void setcommand(icommand command)

  {

   this 测试数据mand = command;

  }

 

  /// <summary>

  /// 执行命令

  /// </summary>

  public void executecommand()

  {

   command.execute();

  }

}

  4.3 客户端代码

?

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();

  }

}

  执行结果

  4.4 模式分析

    4.4.1 本质:对命令进行封装,将发出命令与执行命令的责任分开。

    4.4.2 每一个命令都是一个操作:请求的一方发出请求,要求执行一个操作;接收的一方收到请求,并执行操作。

    4.4.3 请求方和接收方独立开来,使得请求的一方不必知道接收请求的一方的接口,更不必知道请求是怎么被接收,以及操作是否被执行、何时被执行,以及是怎么被执行的。

    4.4.4 使请求本身成为一个对象,这个对象和其它对象一样可以被存储和传递。

    4.4.5 命令模式的关键在于引入了抽象命令接口,且发送者针对抽象命令接口编程,只有实现了抽象命令接口的具体命令才能与接收者相关联。 

5. 模式总结

  5.1 优点

    5.1.1 解除了请求者与实现者之间的耦合,降低了系统的耦合度。

    5.1.2 对请求排队或记录请求日志,支持撤销操作。

    5.1.3 可以容易地设计一个组合命令。

    5.1.4 新命令可以容易地加入到系统中。

  5.2 缺点

    5.2.1 因为针对每一个命令都需要设计一个具体命令类,使用命令模式可能会导致系统有过多的具体命令类。

  5.3 适用场景

    5.3.1 当需要对行为进行[记录、撤销/重做]等处理时。

    5.3.2 系统需要将请求者和接收者解耦,使得调用者和接收者不直接交互。

    5.3.3 系统需要在不同时间指定请求、请求排队和执行请求。

    5.3.4 系统需要将一组操作组合在一起,即支持宏命令。

6. 应用举例:银行帐号的存款、提款

  6.1 类图

  6.2 代码实现

?

/// <summary>

/// 银行帐号

/// </summary>

public class account

{

  /// <summary>

  /// 帐号总金额

  /// </summary>

  private decimal totalamount { get ; set ; }

 

  /// <summary>

  /// 存钱

  /// </summary>

  /// <param name="amount"></param>

  public void moneyin( decimal amount)

  {

   this .totalamount += amount;

  }

 

  /// <summary>

  /// 取钱

  /// </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>

  /// 实现存钱命令

  /// </summary>

  public override void execute()

  {

   account.moneyin(amount);

  }

}

 

/// <summary>

/// 取款命令类

/// </summary>

public class moneyoutcommand : command

{

  private decimal amount;

  public moneyoutcommand(account account, decimal amount)

   : base (account)

  {

   this .amount = amount;

  }

 

  /// <summary>

  /// 实现取钱命令

  /// </summary>

  public override void execute()

  {

   account.moneyout(amount);

  }

}

 

public class invoker

{

  private command command;

 

  public void setcommand(command command)

  {

   this 测试数据mand = command;

  }

 

  public void executecommand()

  {

   command.execute();

  }

}

  6.3 客户端代码

?

class program

{

  static void main( string [] args)

  {

   // 创建银行帐号

   account account = new account();

   // 创建一个存入500元的命令

   command commandin = new moneyincommand(account,500);

   // 创建一个调度者

   bankaccount.invoker invoker = new bankaccount.invoker();

 

   // 设置存钱命令

   invoker.setcommand(commandin);

   // 执行

   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();

  }

}

 

  执行结果

以上就是本文的全部内容,希望能给大家一个参考,也希望大家多多支持服务器之家。

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