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C++命令模式封装操作请求与执行解耦

P粉602998670

发布： 2025-09-11 08:32:01

原创

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命令模式将请求封装为对象，实现调用者与执行者的解耦。1. 定义命令接口Command，声明execute()方法；2. 具体命令类如CopyCommand、PasteCommand实现接口，持有接收者TextEditor引用并调用其方法；3. 调用者Button持有命令对象，通过click()触发execute()；4. 客户端创建命令并绑定接收者。该模式支持撤销、队列、日志等功能，提升可扩展性与维护性。

c++命令模式封装操作请求与执行解耦

命令模式是一种行为设计模式，它将请求封装成对象，从而使你可以用不同的请求、队列、日志来参数化其他对象。在C++中，通过命令模式可以很好地实现操作请求与执行逻辑的解耦，提升代码的可扩展性和可维护性。

命令模式的核心思想

命令模式的关键在于把“做什么”和“谁来做”分开。通过将每个操作封装为一个命令对象，调用者无需知道具体执行细节，只需要发出请求即可。执行者也不需要了解请求来源，只负责执行命令。

主要角色包括：

Command（命令接口）：定义执行操作的接口，通常是一个虚函数 execute()
ConcreteCommand（具体命令）：实现 Command 接口，持有对接收者的引用，并在 execute() 中调用接收者的方法
Receiver（接收者）：真正执行操作的对象
Invoker（调用者）：持有命令对象，通过调用命令的 execute() 来触发请求
Client（客户端）：创建命令对象并绑定接收者

基本C++实现示例

以下是一个简单的文本编辑器中“复制”和“粘贴”命令的实现：

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#include <iostream>
#include <memory>

// 接收者：文本编辑器
class TextEditor {
public:
    void copy() {
        std::cout << "执行复制操作\n";
    }
    void paste() {
        std::cout << "执行粘贴操作\n";
    }
};

// 命令接口
class Command {
public:
    virtual ~Command() = default;
    virtual void execute() = 0;
};

// 具体命令：复制
class CopyCommand : public Command {
    TextEditor& editor;
public:
    explicit CopyCommand(TextEditor& e) : editor(e) {}
    void execute() override {
        editor.copy();
    }
};

// 具体命令：粘贴
class PasteCommand : public Command {
    TextEditor& editor;
public:
    explicit PasteCommand(TextEditor& e) : editor(e) {}
    void execute() override {
        editor.paste();
    }
};

// 调用者：工具栏按钮
class Button {
    std::unique_ptr<Command> command;
public:
    void setCommand(std::unique_ptr<Command> cmd) {
        command = std::move(cmd);
    }
    void click() {
        if (command) {
            command->execute();
        }
    }
};

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使用方式：

文心大模型

百度飞桨-文心大模型 ERNIE 3.0 文本理解与创作

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int main() {
    TextEditor editor;
    Button copyBtn, pasteBtn;

    copyBtn.setCommand(std::make_unique<CopyCommand>(editor));
    pasteBtn.setCommand(std::make_unique<PasteCommand>(editor));

    copyBtn.click();  // 输出：执行复制操作
    pasteBtn.click(); // 输出：执行粘贴操作

    return 0;
}

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优势与应用场景

命令模式在以下场景特别有用：

撤销/重做功能：命令对象可以记录状态，支持 undo() 和 redo()
命令队列：将命令对象放入队列，延迟或按顺序执行
日志恢复：将命令序列化保存，系统崩溃后可重放
多级菜单/快捷键绑定：不同入口触发同一命令

例如，给命令添加撤销功能：

class Command {
public:
    virtual ~Command() = default;
    virtual void execute() = 0;
    virtual void undo() = 0;
};

class CopyCommand : public Command {
    TextEditor& editor;
public:
    explicit CopyCommand(TextEditor& e) : editor(e) {}
    void execute() override {
        editor.copy();
    }
    void undo() override {
        std::cout << "撤销复制操作\n";
    }
};

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