行为型-命令模式

一、简介：

命令模式（Command Pattern）是一种行为型设计模式，它的主要目的是将一个请求或操作封装成一个对象，从而允许你参数化客户端对象，并以不同的请求来进行操作和排队请求。命令模式将请求的发送者（调用者）和接收者（执行者）解耦，同时允许你支持撤销操作和事务。

以下是命令模式的关键参与者和工作原理：

1. 命令（Command）：命令是一个抽象类或接口，它定义了执行特定操作的方法（通常称为execute），以及可能需要的参数。具体的命令类将实现这个接口，并提供具体的操作和参数。

2. 具体命令（Concrete Command）：具体命令是命令接口的实现，它包含了实际执行操作的代码，以及操作需要的参数。

3. 调用者（Invoker）：调用者是发送命令的对象，它包含了一个命令对象，并在需要时触发命令的执行。调用者不需要知道命令的具体实现，只需要知道如何触发命令执行。

4. 接收者（Receiver）：接收者是实际执行命令操作的对象。命令对象会将操作委托给接收者来执行。接收者知道如何执行命令的具体操作。

5. 客户端（Client）：客户端创建具体命令对象，并将命令对象传递给调用者。客户端也可以负责设置命令的参数。

命令模式的工作原理如下：

• 客户端创建一个具体命令对象，并指定它要执行的操作和参数。
• 将具体命令对象传递给调用者对象。
• 调用者对象在需要时触发具体命令对象的执行方法（execute）。
• 具体命令对象执行操作，并委托给接收者来完成。

命令模式的优点包括：

1. 松耦合：命令模式将调用者和接收者解耦，使得它们不需要相互了解具体的实现细节，从而提高了系统的松耦合度。

2. 可扩展性：可以轻松地添加新的命令类和接收者类，而无需修改现有的代码。

3. 撤销操作：命令模式支持撤销操作，因为可以把一系列命令对象加入栈中，从而允许逆向操作。

4. 事务支持：可以将多个命令组合成一个事务，以确保它们要么全部成功执行，要么全部失败。

命令模式常见的应用场景包括遥控器控制、队列任务处理、文本编辑器的撤销/恢复功能等需要将请求封装成对象并支持撤销操作的情况。

二、示例：

以下示例中，我们创建了两个具体命令类来执行添加文本和删除文本操作，每个具体命令类都支持execute和undo操作。命令管理器用于执行命令并支持撤销操作。通过撤销操作，用户可以回退到之前的编辑状态，实现了命令模式的撤销功能。

using System;
using System.Collections.Generic;
 
// 命令接口
interface ICommand
{
    void Execute();
    void Undo();
}
 
// 具体命令类 - 添加文本
class AddTextCommand : ICommand
{
    private readonly TextEditor textEditor;
    private readonly string textToAdd;
 
    public AddTextCommand(TextEditor editor, string text)
    {
        textEditor = editor;
        textToAdd = text;
    }
 
    public void Execute()
    {
        textEditor.AddText(textToAdd);
    }
 
    public void Undo()
    {
        textEditor.DeleteText(textEditor.Text.Length - textToAdd.Length, textToAdd.Length);
    }
}
 
// 具体命令类 - 删除文本
class DeleteTextCommand : ICommand
{
    private readonly TextEditor textEditor;
    private readonly int position;
    private readonly string deletedText;
 
    public DeleteTextCommand(TextEditor editor, int pos, int length)
    {
        textEditor = editor;
        position = pos;
        deletedText = textEditor.Text.Substring(pos, length);
    }
 
    public void Execute()
    {
        textEditor.DeleteText(position, deletedText.Length);
    }
 
    public void Undo()
    {
        textEditor.InsertText(position, deletedText);
    }
}
 
// 接收者 - 文本编辑器
class TextEditor
{
    public string Text { get; private set; } = "";
 
    public void AddText(string text)
    {
        Text += text;
    }
 
    public void DeleteText(int position, int length)
    {
        Text = Text.Remove(position, length);
    }
 
    public void InsertText(int position, string text)
    {
        Text = Text.Insert(position, text);
    }
}
 
// 命令管理器
class CommandManager
{
    private readonly Stack history = new Stack();
 
    public void Execute(ICommand command)
    {
        command.Execute();
        history.Push(command);
    }
 
    public void Undo()
    {
        if (history.Count > 0)
        {
            ICommand command = history.Pop();
            command.Undo();
        }
    }
}
 
class Program
{
    static void Main()
    {
        TextEditor editor = new TextEditor();
        CommandManager commandManager = new CommandManager();
 
        // 添加文本
        ICommand addCommand1 = new AddTextCommand(editor, "Hello, ");
        commandManager.Execute(addCommand1);
        Console.WriteLine(editor.Text);  // 输出：Hello, 
 
        // 再次添加文本
        ICommand addCommand2 = new AddTextCommand(editor, "World!");
        commandManager.Execute(addCommand2);
        Console.WriteLine(editor.Text);  // 输出：Hello, World!
 
        // 撤销操作
        commandManager.Undo();
        Console.WriteLine(editor.Text);  // 输出：Hello, 
 
        // 再次撤销操作
        commandManager.Undo();
        Console.WriteLine(editor.Text);  // 输出：（空）
    }
}