命令模式（Command）：把"请求"变成可存储的对象

更新时间：2026-08-25。本文按"先看不用模式的困境 → 再用模式重构 → 类图对比分析"的结构，论述命令模式。可运行代码：demos/design-patterns/command。

一、问题场景：请求要能被排队、撤销、记录、延迟执行

编辑器撤销/重做、任务队列调度、宏录制、遥控器按钮映射操作。"要做什么"（请求）与"谁来做、何时做"要解耦——请求要作为对象被存储和传递。

二、不使用模式：发起者直接调用执行者

class Editor {
public:
    void copy() { /* ... */ } void paste() { /* ... */ }
};
// 快捷键直接调方法：无法撤销、无法宏录制、无法排队
Editor ed; ed.paste();   // 撤销？宏？队列？都没有

缺陷	说明
无撤销能力	操作本身不可逆，没有"反向操作"记录
无法排队/延迟	请求与执行绑定，不能积压调度
无法宏录制	操作序列不能变成数据
发起者耦合执行者	按钮/菜单直接依赖具体对象方法

不使用模式的类图

三、使用模式：请求封装成命令对象

命令模式把"一次操作"封装为命令对象（execute() + 可选 undo()）；发起者（Invoker）只触发命令，接收者（Receiver）执行真正逻辑，命令在两者之间充当可存储的载体——队列、撤销栈、宏、日志都围绕命令对象展开。

// command.h
class Command {                               // 命令抽象
public:
    virtual void execute() = 0;
    virtual void undo() {}
    virtual ~Command() = default;
};
class Editor {                                // 接收者：真正干活
public:
    void doPaste() { /* 粘贴逻辑 */ }
    void undoPaste() { /* 撤销粘贴 */ }
};
class PasteCommand : public Command {         // 具体命令
public:
    explicit PasteCommand(Editor& e) : editor_(e) {}
    void execute() override { editor_.doPaste(); history_.push_back(shared_from_this()); }
    void undo() override { editor_.undoPaste(); }
private:
    Editor& editor_;
};

// 撤销栈 + 命令队列都是普通容器
std::vector<Command*> undoStack;
class Toolbar {                               // 发起者：只触发命令
public:
    void setCmd(Command* c) { cmd_ = c; }
    void click() { cmd_->execute(); }
private:
    Command* cmd_;
};

// 使用
Editor ed; PasteCommand paste(ed);
Toolbar tb; tb.setCmd(&paste); tb.click();     // 触发
undoStack.push_back(&paste);                   // 可撤销

使用模式的类图

四、类图对比与分析

维度	不使用（直接调用）	使用命令
撤销/重做	无	undo 栈天然支持
排队/延迟	无	命令入队即调度
宏录制	无	记录命令序列回放
发起者耦合	直接依赖具体类	只依赖 Command 抽象
结构成本	无	每个操作一个命令类（类爆炸风险）

分析结论：命令把"请求"数据化，从而获得撤销、队列、日志、宏四项能力——这是直接调用做不到的。代价是每个操作一个命令类，类数量膨胀；可用 lambda + std::function 简化（C++ 中常见"函数对象式命令"）。

五、适用边界

适用	不适用
需要撤销/重做、操作队列	操作无状态、不需回放（直接调用即可）
需要宏录制、事务日志	命令类数量失控（评估 lambda 方案）
发起者与执行者需彻底解耦	发起者即执行者（命令是绕圈）

与策略的区别：策略封装"算法"（怎么算）；命令封装"请求"（做什么 + 可撤销）。与观察者的区别：观察者"通知"（状态广播）；命令"触发"（明确指定动作）。

一句话总结

命令模式把请求封装成可存储的命令对象，发起者只触发、接收者只管执行，撤销/排队/宏/日志围绕命令对象自然展开——请求数据化带来撤销、队列、宏等能力；代价是操作多时命令类爆炸，可结合函数对象精简。