Python设计模式详解之14 —— 命令模式

命令模式 (Command Pattern) 是一种行为型设计模式，它将请求封装为对象，从而使您可以用不同的请求、队列或日志来参数化其他对象。命令模式还支持撤销操作。

在 Python 中，命令模式通常用来解耦命令的发送者（调用者）和接收者（执行者），使得命令的调用者不需要知道命令是如何执行的。

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结构

1. 命令接口 (Command): 定义执行操作的接口。
2. 具体命令 (ConcreteCommand): 实现命令接口，定义执行者的操作。
3. 接收者 (Receiver): 执行具体命令逻辑的对象。
4. 调用者 (Invoker): 请求命令执行的对象。
5. 客户端 (Client): 创建具体命令对象并配置调用者。

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Python 实现

from abc import ABC, abstractmethod

# Command 接口
class Command(ABC):
    @abstractmethod
    def execute(self):
        pass

    @abstractmethod
    def undo(self):
        pass

# Receiver
class Light:
    def turn_on(self):
        print("The light is ON")

    def turn_off(self):
        print("The light is OFF")

# ConcreteCommand
class LightOnCommand(Command):
    def __init__(self, light: Light):
        self.light = light

    def execute(self):
        self.light.turn_on()

    def undo(self):
        self.light.turn_off()

class LightOffCommand(Command):
    def __init__(self, light: Light):
        self.light = light

    def execute(self):
        self.light.turn_off()

    def undo(self):
        self.light.turn_on()

# Invoker
class RemoteControl:
    def __init__(self):
        self.command = None

    def set_command(self, command: Command):
        self.command = command

    def press_button(self):
        if self.command:
            self.command.execute()

    def press_undo(self):
        if self.command:
            self.command.undo()

# Client
if __name__ == "__main__":
    # 创建接收者
    light = Light()

    # 创建具体命令
    light_on = LightOnCommand(light)
    light_off = LightOffCommand(light)

    # 创建调用者
    remote = RemoteControl()

    # 打开灯
    remote.set_command(light_on)
    remote.press_button()
    remote.press_undo()

    print()

    # 关闭灯
    remote.set_command(light_off)
    remote.press_button()
    remote.press_undo()

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输出结果

The light is ON
The light is OFF

The light is OFF
The light is ON

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模式要点

1. 解耦: 调用者和接收者被解耦，调用者不需要知道具体的接收者和执行逻辑。
2. 扩展性: 可以轻松添加新命令，而不修改调用者或接收者的代码。
3. 历史记录: 可以将命令存储起来用于日志记录或撤销功能。

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优点

• 更好地支持开闭原则（OCP）。
• 提供了对命令的撤销和重做功能的支持。
• 命令可以被记录、序列化，支持延迟执行。

缺点

• 增加了类的数量（每个命令对应一个类）。
• 对于简单的操作，可能显得过于复杂。

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适用场景

1. 需要将一组操作封装成对象。
2. 希望记录操作历史、支持撤销和重做功能。
3. 需要参数化某些行为或操作。

通过命令模式，可以更灵活地管理行为的调用和执行！