模式定义
命令模式（Command Pattern）是一种行为型设计模式，它将请求封装为独立对象，使请求的发送者与接收者解耦。通过将操作抽象为命令对象，支持命令的存储、传递、撤销和重做，增强系统的灵活性和可扩展性。
模式结构
抽象命令类（Command）
- 定义执行命令的统一接口（如
execute()方法），声明撤销/重做等扩展功能。
具体命令类（ConcreteCommand） - 实现抽象命令接口，关联接收者对象并调用其具体方法（如启动、暂停数控机床）。
接收者（Receiver） - 实际执行操作的对象（如数控机床），包含具体的业务逻辑。
调用者（Invoker） - 持有命令对象并触发其执行（如数控系统控制面板）。
客户端（Client） - 创建命令对象并配置其接收者。
适用场景
操作队列化：如数控系统需要支持批量执行加工指令。
撤销/重做功能：支持机床操作的历史记录回滚。
分布式通信：将远程控制指令封装为可传输对象。
C++示例（数控系统场景）
场景说明：
数控机床通过控制面板发送命令（启动、暂停、急停），命令被封装为对象，支持操作记录和撤销。
#include
#include
#include // 接收者：数控机床
class CNC_Machine {
public:void start() { std::cout << "数控机床启动，开始加工..." << std::endl; }void pause() { std::cout << "数控机床暂停..." << std::endl; }void emergencyStop() { std::cout << "紧急停止！机床复位中..." << std::endl; }
};// 抽象命令类
class Command {
public:virtual ~Command() = default;virtual void execute() = 0;virtual void undo() = 0; // 支持撤销操作[4][7]
};// 具体命令：启动命令
class StartCommand : public Command {
private:CNC_Machine& receiver_;
public:explicit StartCommand(CNC_Machine& machine) : receiver_(machine) {}void execute() override { receiver_.start(); }void undo() override { std::cout << "撤销启动：停止加工" << std::endl; }
};// 具体命令：急停命令
class EmergencyStopCommand : public Command {
private:CNC_Machine& receiver_;
public:explicit EmergencyStopCommand(CNC_Machine& machine) : receiver_(machine) {}void execute() override { receiver_.emergencyStop(); }void undo() override { std::cout << "撤销急停：恢复运行状态" << std::endl; }
};// 调用者：控制面板
class ControlPanel {
private:std::stack> history_;
public:void executeCommand(std::unique_ptr cmd) {cmd->execute();history_.push(std::move(cmd)); // 记录操作历史[4][7]}void undoLastCommand() {if (!history_.empty()) {history_.top()->undo();history_.pop();}}
};// 客户端使用
int main() {CNC_Machine machine;ControlPanel panel;// 发送启动命令panel.executeCommand(std::make_unique(machine));// 发送急停命令panel.executeCommand(std::make_unique(machine));// 撤销上一次操作panel.undoLastCommand(); // 输出：撤销急停：恢复运行状态return 0;
}
代码解析
接收者：CNC_Machine类实现机床的实际操作（如启动、急停）。
具体命令：StartCommand和EmergencyStopCommand封装操作，关联接收者对象。
调用者：ControlPanel管理命令执行历史，支持撤销操作。
解耦优势：新增命令（如暂停命令）只需扩展Command子类，无需修改调用者代码。