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C# 23种设计模式（5）命令模式（Command Pattern）

article 2025/2/28 15:48:35

一、命令模式介绍

命令模式（Command Pattern）是一种行为设计模式，它将一个请求封装为一个对象，从而允许用户用不同的请求、队列请求、记录请求日志，以及支持可撤销的操作等。命令模式的主要目的是将请求的执行者和请求的接收者解耦，使得请求发送者和接收者之间不必直接交互。

命令模式参与者：

命令的接收者（接收者Receiver）：

它单纯的只具体实现了功能。（实例中对应的则是张三和李四）

命令的请求者（调用者Invoker）：

就是起到遥控的作用，首先在类中声明抽象命令类的引用，并通过参数注入等方式进行实例化。
然后通过调用命令对象来告诉执行者执行功能。起到一个传声简的作用。（实例中对应的是宦官）

抽象命令类Command：

主要作用有两点，其一就是为了规范具体命令类，声明其执行方法。
其二就是为了方便调用者Invoker调用，使其不需要知道具体命令类，只需要执行抽象命令类即可。（实例中对应的是泛指圣旨）

具体命令类ConcreteCommand:

继承自抽象类，在类中首先声明了执行者的引用，通过参数注入等方式进行创建执行者对象，将命令类和执行者进行绑定。
其次具体实现了抽象类中声明的执行方法，调用执行者对象中方法进行执行。（实例中对应的是张三和李四具体的两道圣旨）

客户端角色client：

主要是负责将执行者和命令类进行绑定，其次将命令类和调用者进行绑定。
使其调用者可以通过命令类给执行者传递消息进行执行。（实例中对应的是皇帝角色）

二、命令模式代码实现

using System;
using System.Collections.Generic;

// 命令接口
public interface ICommand
{
    void Execute();
    void Undo();
}

// 具体命令类 - 打开灯光
public class LightOnCommand : ICommand
{
    private LightReceiver lightReceiver;

    public LightOnCommand(LightReceiver lightReceiver)
    {
        this.lightReceiver = lightReceiver;
    }

    public void Execute()
    {
        lightReceiver.On();
        Console.WriteLine("Light is on");
    }

    public void Undo()
    {
        lightReceiver.Off();
        Console.WriteLine("Light is off");
    }
}

// 具体命令类 - 关闭灯光
public class LightOffCommand : ICommand
{
    private LightReceiver lightReceiver;

    public LightOffCommand(LightReceiver lightReceiver)
    {
        this.lightReceiver = lightReceiver;
    }

    public void Execute()
    {
        lightReceiver.Off();
        Console.WriteLine("Light is off");
    }

    public void Undo()
    {
        lightReceiver.On();
        Console.WriteLine("Light is on");
    }
}

// 请求者类 - 可以执行和撤销命令
public class Invoker
{
    private List<ICommand> history = new List<ICommand>();

    public void ExecuteCommand(ICommand command)
    {
        command.Execute();
        history.Add(command);
    }

    public void UndoCommand()
    {
        if (history.Count > 0)
        {
            ICommand command = history[history.Count - 1];
            command.Undo();
            history.RemoveAt(history.Count - 1);
        }
        else
        {
            Console.WriteLine("No command to undo");
        }
    }
}

// 接收者类 - 知道如何执行具体的操作
public class LightReceiver
{
    public void On()
    {
        Console.WriteLine("Receiver's On method called");
    }

    public void Off()
    {
        Console.WriteLine("Receiver's Off method called");
    }
}

// 客户端代码
public class Client
{
    public static void Main(string[] args)
    {
        LightReceiver light = new LightReceiver();

        ICommand lightOnCommand = new LightOnCommand(light);
        ICommand lightOffCommand = new LightOffCommand(light);

        Invoker invoker = new Invoker();

        invoker.ExecuteCommand(lightOnCommand);
        invoker.ExecuteCommand(lightOffCommand);
        invoker.UndoCommand();
    }
}

ICommand 接口：声明了 Execute 和 Undo 方法。
LightOnCommand 和 LightOffCommand 类：实现了 ICommand 接口，并持有 LightReceiver 对象。Execute 方法调用接收者的 On 或 Off 方法，Undo 方法则相反。
Invoker 类：维护了一个命令的历史列表，可以执行和撤销命令。
LightReceiver 类：知道如何打开和关闭灯光。
Client 类：创建具体的命令对象，并设置接收者，然后将命令对象传递给请求者。