C# 命令模式

命令模式：

在面向對象程式設計的范疇中，命令模式（Command Pattern）是一種設計模式，它嘗試以物件來代表實際行動。

模式結構：

Command：

定義命令的接口，聲明執行的方法。

ConcreteCommand：

命令接口實現對象，是“虛”的實現；通常會持有接收者，並調用接收者的功能來完成命令要執行的操作。

Receiver：

接收者，真正執行命令的對象。任何類都可能成為一個接收者，只要它能夠實現命令要求實現的相應功能。

Invoker：

要求命令對象執行請求，通常會持有命令對象，可以持有很多的命令對象。這個是客戶端真正觸發命令並要求命令執行相應操作的地方，也就是說相當於使用命令對象的入口。

Client：

創建具體的命令對象，並且設置命令對象的接收者。注意這個不是我們常規意義上的客戶端，而是在組裝命令對象和接收者，或許，把這個Client稱為裝配者會更好理解，因為真正使用命令的客戶端是從Invoker來觸發執行。

模式協作：

1、Client創建一個ConcreteCommand對象並指定他的Receiver對象。

2、某個Invoker對象存儲該ConcreteCommand對象。

3、該Invoker通過調用Command對象的Execute操作來提交一個請求。若該命令是可撤銷的，ConcreteCommand就在執行Execute操作之前存儲當前狀態以用於取消該命令。

4、ConcreteCommand對象對調用它的Receiver的一些操作以執行該請求。

模式分析：

1、命令模式的本質是對命令進行封裝，將發出命令的責任和執行命令的責任分割開。

2、每一個命令都是一個操作：請求的一方發出請求，要求執行一個操作；接收的一方收到請求，並執行操作。

3、命令模式允許請求的一方和接收的一方獨立開來，使得請求的一方不必知道接收請求的一方的接口，更不必知道請求是怎麼被接收，以及操作是否被執行、何時被執行，以及是怎麼被執行的。

4、命令模式使請求本身成為一個對象，這個對象和其他對象一樣可以被存儲和傳遞。

5、命令模式的關鍵在於引入了抽象命令接口，且發送者針對抽象命令接口編程，只有實現了抽象命令接口的具體命令才能與接收者相關聯。

模式優點：

1、降低對象之間的耦合度。

2、新的命令可以很容易地加入到系統中。

3、可以比較容易地設計一個組合命令。

4、調用同一方法實現不同的功能。

模式缺點：

使用命令模式可能會導致某些系統有過多的具體命令類。

因為針對每一個命令都需要設計一個具體命令類，因此某些系統可能需要大量具體命令類，這將影響命令模式的使用。

適用環境：

1、系統需要將請求調用者和請求接收者解耦，使得調用者和接收者不直接交互。

2、系統需要支持命令的撤銷（undo）。命令對象可以把狀態存儲起來，等到客戶端需要撤銷命令所產生的效果時，可以調用undo方法吧命令所產生的效果撤銷掉。命令對象還可以提供redo方法，以供客戶端在需要時，再重新實現命令效果。

3、系統需要在不同的時間指定請求、將請求排隊。一個命令對象和原先的請求發出者可以有不同的生命周期。意思為：原來請求的發出者可能已經不存在了，而命令對象本身可能仍是活動的。這時命令的接受者可以在本地，也可以在網絡的另一個地址。命令對象可以串行地傳送到接受者上去。

4、如果一個系統要將系統中所有的數據消息更新到日志裡，以便在系統崩潰時，可以根據日志裡讀回所有數據的更新命令，重新調用方法來一條一條地執行這些命令，從而恢復系統在崩潰前所做的數據更新。

5、系統需要使用命令模式作為“CallBack(回調)”在面向對象系統中的替代。Callback即是先將一個方法注冊上，然後再以後調用該方法。

實例解析

電視機遙控器：

電視機是請求的接收者，遙控器是請求的發送者，遙控器上有一些按鈕，不同的按鈕對應電視機的不同操作。抽象命令角色由一個命令接口來扮演，有三個具體的命令類實現了抽象命令接口，這三個具體命令類分別代表三種操作：打開電視機、關閉電視機和切換頻道。顯然，電視機遙控器就是一個典型的命令模式應用實例。

/// <summary>
    /// 執行命令的接口
    /// </summary>
    public interface ICommand
    {
        //命令執行方法
        void Execute();
    }

    /// <summary>
    /// 頻道切換命令
    /// </summary>
    public class CommandChange : ICommand
    {
        private Tv myTv;
        private int channel;
        public CommandChange(Tv tv, int channel)
        {
            myTv = tv; this.channel = channel;
        }
        public void Execute()
        {
            myTv.changeChannel(channel);
        }
    }

    /// <summary>
    /// 關機命令
    /// </summary>
    public class CommandOff : ICommand
    {
        private Tv myTv;
        public CommandOff(Tv tv)
        {
            myTv = tv;
        }
        public void Execute()
        {
            myTv.turnOff();
        }
    }

    /// <summary>
    /// 開機命令
    /// </summary>
    public class CommandOn : ICommand
    {
        private Tv myTv;
        public CommandOn(Tv tv)
        {
            myTv = tv;
        }
        public void Execute()
        {
            myTv.turnOn();
        }
    }


    /// <summary>
    /// 可以看作是遙控器 
    /// Invoker對象:要求命令對象執行請求，通常會持有命令對象，可以持有很多的命令對象。
    /// 這個是客戶端真正觸發命令並要求命令執行相應操作的地方，也就是說相當於使用命令對象的入口。
    /// </summary>
    public class Control
    {
        private ICommand onCommand, offCommand, changeChannel;
        public Control(ICommand on, ICommand off, ICommand channel)
        {
            onCommand = on; offCommand = off; changeChannel = channel;
        }
        public void TurnOn()
        {
            onCommand.Execute();
        }
        public void TurnOff()
        {
            offCommand.Execute();
        }
        public void ChangeChannel()
        {
            changeChannel.Execute();
        }
    }


    /// <summary>
    /// 命令接收者
    /// </summary>
    public class Tv
    {
        public int currentChannel = 0;
        public void turnOn()
        {
            MessageBox.Show("The televisino is on.");
        }
        public void turnOff()
        {
            MessageBox.Show("The television is off.");
        }
        public void changeChannel(int channel)
        {
            this.currentChannel = channel;
            MessageBox.Show("Now TV channel is " + channel);
        }
    }