Head First设计模式 命令模式 C++实现

书中简介：我们有一个拥有七个插槽的遥控器（Remoter），每个插槽对应有两个控制按钮开（on）和关（off）。我们要实现将不同装置（Light, Stereo）的控制器（Command）插入槽中，通过按压遥控器上对应的控制模块的按钮来达到控制装置的效果。

事实上，每个装置是有一个控制器对应着的，通过控制器向装置发命令来实现装置的开（on）和关（off）。所以，很自然就会想到控制器和装置之间的关系，在画出类图之前，我们稍做分析：如果我们让每一种控制器（Command）都各自为政的话（也就是不使用接口编程），那么在应对下面将会提及到的遥控器（remoter）时将只能采用硬编码的方式来设置遥控器的成员变量，而无法使用很有弹性的容器。所以，我们将控制器（Command）设计成接口类型，方便以后的扩展和实现委托（多态的技术），可能有点难以理解，请接着往下看类图；还有一点，每个控制器类（Command）内部都拥有一个对应的装置，而且还有execute()执行命令的方法，另外装置要自己实现开（on）和关（off）的操作。类图如下：

上面解决了控制器（Command）和装置（Light, Stereo）之间的问题，现在我们来研究一下控制器（Command）和遥控器（Remoter）之间的关系。

书中是这样讲的：遥控器（Remoter）有七个插槽，可以扩展七个控制器（Command）。那好，我们将灯控制器（LightOnCommand, LightOffCommand）插到1号槽，将音响控制器（StereoOnCommand, StereoOffCommand）插到2号槽。通过按压遥控器（Remoter）上的开（button_on()）和关（button_off()）按钮就能实现装置的正常工作。

这其中很神奇，我们是利用多态技术来实现动态调用。在我们按下遥控器的灯控制器模块的开（button_on()）按钮时，灯控制器会收到来自遥控器的命令，灯控制器将会把这条命令（button_on()）解释为调用开灯控制器对象（LightOnCommand）的execute()方法，然后execute()方法又会去调用开灯控制器成员变量的Light对象的on()方法。说起来可能有点抽象，引用一下翁恺老师《面向对象程序设计Java》中的话：调用Shape类的draw()方法，我不管这个Shape对象具体是什么（Circle, Rectangle），只要你会draw()，那么就请你自己把自己draw()出来，具体的细节你自己掌握。这句话也就是命令（封装）模式的精髓啦，废话不多说，请看类图：

【注】遥控器（Remoter）中的两个Command类型的数组是代表插槽，选着Command作为容器类型，上文已经讲过，这是面向接口编程的好处。

实现代码：

#include <iostream>
#include <vector>using namespace std;// 命令接口
class Command {
public:    Command() {}    virtual ~Command() {}    virtual void execute()=0;
};// 灯类
class Light {
public:    Light() {}        ~Light() {}void on() {        cout << "Light is on" << endl;    }void off() {        cout << "Light is off" << endl;    }
};// 关灯命令类
class LightOffCommand : public Command {
private:    Light *m_light;public:    LightOffCommand(Light *light):        m_light(light) {}~LightOffCommand() {}void execute() {        m_light->off();    }
};// 开灯命令类
class LightOnCommand : public Command {
private:    Light *m_light;public:    LightOnCommand(Light *light):        m_light(light) {}~LightOnCommand() {}void execute() {        m_light->on();    }
};// 音响类
class Stereo {
public:    Stereo() {}        ~Stereo() {}        void on() {        cout << "Stereo is on" << endl;    }void off() {        cout << "Stereo is off" << endl;    }
};// 关音响命令类
class StereoOffCommand : public Command {
private:    Stereo *m_stereo;public:    StereoOffCommand(Stereo *stereo):        m_stereo(stereo) {}~StereoOffCommand() {}void execute() {        m_stereo->off();    }
};// 开音响命令类
class StereoOnCommand : public Command {
private:    Stereo *m_stereo;public:    StereoOnCommand(Stereo *stereo):        m_stereo(stereo) {}~StereoOnCommand() {}void execute() {        m_stereo->on();    }
};// 遥控器类
class Remoter {
private:    Command* m_onArray[7];    Command* m_offArray[7];public:    Remoter() {        // 让Command列表中的对象都指向NULL        for(int i=0; i<sizeof(m_onArray)/sizeof(Command*); i++) {            m_onArray[i] = NULL;            m_offArray[i] = NULL;        }    }~Remoter() {}void add_command(int idx, Command *on, Command *off) {        m_onArray[idx] = on;        m_offArray[idx] = off;        cout << "add successfully" << endl;    }void remove_command(int idx) {        m_onArray[idx] = NULL;        m_offArray[idx] = NULL;    }        void button_on(int idx) {        if(m_onArray[idx] != NULL) {            m_onArray[idx]->execute();        } else {            cout << "this idx isn't exist" << endl;        }    }void button_off(int idx) {        if(m_offArray[idx] != NULL) {            m_offArray[idx]->execute();        } else {            cout << "this idx isn't exist" << endl;        }    }
};int main()
{    // 遥控器对象    Remoter *r = new Remoter();// 灯对象和音响对象    Light *light = new Light();    Stereo *stereo = new Stereo();// 灯控制器    LightOnCommand *lightOnCommand = new LightOnCommand(light);    LightOffCommand *lightOffCommand = new LightOffCommand(light);// 音响控制器    StereoOnCommand *stereoOnCommand = new StereoOnCommand(stereo);    StereoOffCommand *stereoOffCommand = new StereoOffCommand(stereo);// 嵌入到遥控器中    r->add_command(0, lightOnCommand, lightOffCommand);    r->add_command(1, stereoOnCommand, stereoOffCommand);// 按有效位置的按钮    r->button_on(0);    r->button_on(1);    // 按无效位置的按钮    r->button_on(3);    // 移除0号位置的控制器    r->remove_command(0);    r->button_on(0);return 0;
}