设计模式（十四）命令

一、定义

将一个请求封装为一个对象，从而可以用不同的请求对客户进行参数化，对请求排队或者记录请求日志，以及支持可撤销的操作。命令模式是一种对象行为型模式，其别名为动作（Action）模式或事物（Transaction）模式。

二、描述

命令模式的本质是对请求进行封装，一个请求对应一个命令，将发出命令的责任和执行命令的责任分割开，使得请求的一方不必了解接收请求的一方的接口，更不必知道请求如何被接收、操作是否被执行、何时被执行，以及是怎么被执行的。包含以下四个角色：
1、Command（抽象命令类）：抽象命令类一般是一个抽象类或接口，在其中声明了用于执行请求的Execute()方法，通过这些方法可以调用请求接收者的相关操作。
2、ConcreteCommand（具体命令类）：具体命令类是抽象命令类的子类，实现了抽象命令类中声明的方法，它对应具体的接收者对象，将接收者对象的动作绑定其中。具体命令类在实现Execute()方法时，将调用接收者对象的相关操作（Action）。
3、Invoker（调用者）：调用者即请求发送者，它通过命令对象来执行请求。一个调用者不需要在设计时确定其接收者，因此只与抽象命令之间存在关联关系。在程序运行时可以将一个具体命令对象注入其中，再调用具体命令对象的Execute()方法，从而实现简介调用请求接收者的相关命令。
4、Receiver（接收者）：接收者执行与请求相关的操作，具体实现对请求的业务处理。

三、例子

X公司开发人员开发了一个桌面版应用程序，该应用程序为员工提供了一系列自定义功能键，通过这些功能键来实现一些快捷操作，例如：“打开帮助文档”、“最小化至托盘”、“自动截屏”等。
FBSettingWindow：“功能键设置”界面类，充当客户端

public class FBSettingWindow
{
    // 窗口标题
    public string Title { get; set; }
    // 所有功能键集合
    private IList<FunctionButton> functionButtonList = new List<FunctionButton>();

    public FBSettingWindow(string title)
    {
        this.Title = title;
    }

    public void AddFunctionButton(FunctionButton fb)
    {
        functionButtonList.Add(fb);
    }

    public void RemoveFunctionButton(FunctionButton fb)
    {
        functionButtonList.Remove(fb);
    }

    // 显示窗口及功能键
    public void Display()
    {
        Console.WriteLine("显示窗口：{0}", this.Title);
        Console.WriteLine("显示功能键：");

        foreach (var fb in functionButtonList)
        {
            Console.WriteLine(fb.Name);
        }

        Console.WriteLine("------------------------------------------");
    }
}

FunctionButton：请求发送类，充当调用者

public class FunctionButton
{
    // 功能键名称
    public string Name { get; set; }
    // 维持一个抽象命令对象的引用
    private Command command;

    public FunctionButton(string name)
    {
        this.Name = name;
    }

    // 为功能键注入命令
    public void SetCommand(Command command)
    {
        this.command = command;
    }

    // 发送请求的方法
    public void OnClick()
    {
        Console.WriteLine("点击功能键：");
        if (command != null)
        {
            command.Execute();
        }
    }
}

Command：抽象命令类

public abstract class Command
{
    public abstract void Execute();
}

HelpCommand、MinimizeCommand：帮助类、最小化类，充当具体命令类

public class HelpCommand : Command
{
    private HelpHandler hander;

    public HelpCommand()
    {
        hander = new HelpHandler();
    }

    // 命令执行方法，将调用请求接受者的业务方法
    public override void Execute()
    {
        if (hander != null)
        {
            hander.Display();
        }
    }
}

public class MinimizeCommand : Command
{
    private WindowHandler handler;

    public MinimizeCommand()
    {
        handler = new WindowHandler();
    }

    // 命令执行方法，将调用请求接受者的业务方法
    public override void Execute()
    {
        if (handler != null)
        {
            handler.Minimize();
        }
    }
}

WindowHandler、HelpHandler：最小化处理类、帮助处理类，充当接收者

public class WindowHandler
{
    public void Minimize()
    {
        Console.WriteLine("正在最小化窗口至托盘...");
    }
}

public class HelpHandler
{
    public void Display()
    {
        Console.WriteLine("正在显示帮助文档...");
    }
}

Program：客户端测试类

//Step1.模拟显示功能键设置窗口
FBSettingWindow window = new FBSettingWindow("功能键设置窗口");

// Step2.假如目前要设置两个功能键
FunctionButton buttonA = new FunctionButton("功能键A");
FunctionButton buttonB = new FunctionButton("功能键B");

// Step3.读取配置文件和反射生成具体命令对象
Command commandA = new HelpCommand();
Command commandB = new MinimizeCommand();

// Step4.将命令注入功能键
buttonA.SetCommand(commandA);
buttonB.SetCommand(commandB);

window.AddFunctionButton(buttonA);
window.AddFunctionButton(buttonB);
window.Display();

// Step5.调用功能键的业务方法
buttonA.OnClick();
buttonB.OnClick();
Console.ReadLine("");

四、总结

1、优点

（1）降低了系统的耦合度，了系统的耦合度。由于请求者与接收者之间不存在直接引用，因此请求者与接收者之间实现了完全解耦，相同的请求者可以对应不同的接收者，同样，相同的接收者也可以供不同的请求者使用，两者之间具有良好的独立性。
（2）通过使用命令模式，新的命令可以很容易地加入到系统中。由于增加新的具体命令类不会影响其他类，所以增加新的具体命令类很容易，无须修改原有系统源代码，甚至客户类代码，满足开闭原则的要求。
（3）使用命令模式可以比较容易地设计一个命令队列或宏命令（组合命令）。
（4）命令模式为请求的撤销（Undo)和恢复（Redo)操作提供了一种设计和实现方案。

2、缺点

（1）使用命令模式可能会导致某些系统有过多的具体命令类，因为针对每一个对请求接收者的调用操作都需要设计一个具体命令，所以在某些系统中可能需要提供大量的具体命令类，这将影响命令模式的使用。