解耦行为请求者与实现者:命令模式(CommandPattern)解析
“.NET设计模式(17):命令模式(CommandPattern)” 命令模式是一种设计模式,旨在解决“行为请求者”与“行为实现者”之间的紧密耦合问题。在某些场景中,如需要记录行为、撤销/重做操作或处理事务,这种耦合可能导致系统难以扩展和维护。通过将行为抽象为对象,命令模式实现了两者间的松耦合,使得行为请求者可以独立于行为实现者变化。 意图是将一个请求封装成一个对象,这样就可以用不同的请求参数化客户端,同时支持请求的队列处理、请求日志记录以及可撤销的操作。在GOF(GoF,设计模式之父)的经典著作《设计模式》中,命令模式被详细阐述。 命令模式的结构通常包括四个主要角色:命令接口(Command)、具体命令(Concrete Command)、接收者(Receiver)和调用者(Invoker)。接口定义了执行操作的方法,具体命令实现接口并绑定到特定的接收者,接收者执行实际的操作,而调用者负责触发命令的执行。 生活中的例子有助于理解这个模式,比如餐厅点餐过程。服务员作为调用者,接收顾客的点单(命令),并将这些请求传递给厨房(接收者)。点单可以包含不同的菜品,这对应于命令模式中不同的具体命令类。 在.NET环境中,假设有一个`Document`类,它包含了`Display`、`Undo`和`Redo`等操作。通常,我们直接通过`Document`对象来调用这些方法。然而,使用命令模式,我们可以创建一系列表示这些操作的命令类,例如`DisplayCommand`、`UndoCommand`和`RedoCommand`,每个命令类封装了对`Document`对象的相应调用。调用者(如一个用户界面)不再直接调用`Document`的方法,而是创建并执行相应的命令对象,这样就解耦了调用者和被调用者。 例如,可以创建一个`ExecuteCommand`方法在调用者中,接受一个命令对象作为参数: ```csharp public interface ICommand { void Execute(); } public class DisplayCommand : ICommand { private readonly Document _document; public DisplayCommand(Document document) => _document = document; public void Execute() => _document.Display(); } public class UndoCommand : ICommand { private readonly Document _document; public UndoCommand(Document document) => _document = document; public void Execute() => _document.Undo(); } // ... public class Invoker { public void ExecuteCommand(ICommand command) { command.Execute(); } } // 使用方式 var invoker = new Invoker(); var doc = new Document(); var displayCmd = new DisplayCommand(doc); var undoCmd = new UndoCommand(doc); invoker.ExecuteCommand(displayCmd); // 执行显示操作 invoker.ExecuteCommand(undoCmd); // 执行撤销操作 ``` 这样,调用者(Invoker)只需知道如何执行命令,而无需知道命令的具体实现细节。如果需要添加新的操作,只需要创建新的具体命令类并实现`ICommand`接口即可,不会影响到调用者或`Document`类。 命令模式还有其他应用场景,如实现事务管理,通过记录一系列命令,当需要回滚事务时,可以按相反顺序撤销这些命令。此外,命令模式也是实现撤销/重做功能的基础,通过存储和重新执行命令来实现这一功能。 命令模式是一种强大的设计模式,它通过将请求封装为对象,提高了系统的灵活性、可扩展性和可维护性。在.NET和其他编程环境中,命令模式常用于事件驱动系统、GUI编程以及任何需要解耦调用者和被调用者的地方。
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