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命令模式，餐厅订单管理系统C++

news 2025/9/12 12:52:49

一、为什么用命令模式

在软件设计中，命令模式（Command Pattern）提供了一种将请求封装为对象的方式，从而使请求的发送者和执行者解耦。这在以下场景非常有用：当操作需要支持撤销、排队、延迟执行或日志记录时，命令模式能将逻辑统一管理。

餐厅点餐系统是典型场景：服务员记录顾客订单，厨师按顺序制作，每道菜可独立撤销或取消，但正在制作的菜不能撤销。直接在服务员或厨师中处理复杂逻辑，会导致代码耦合，难以扩展。使用命令模式，将“下单”“做菜”“撤销”操作封装成独立命令对象，既清晰又易维护。

二、场景说明

在这个场景中，餐厅的服务员负责接收顾客点餐。每道菜都是一个独立的命令对象，例如“红烧鱼”和“家乡煎豆腐”。顾客下单后，服务员将订单加入队列，但厨师是按顺序做菜的，当前只做一道菜，做完后才开始下一道。

系统支持顾客在下单后撤销某些菜，但有严格限制：正在烹饪的菜不可撤销，只允许撤销尚未开始的菜。服务员可以继续接收新订单，撤销旧订单，厨师按照队列顺序烹饪所有菜品。这样既满足实际业务需求，也充分体现了命令模式的灵活性和可扩展性。

三、类图

四、C++代码实现

#include <iostream>
#include <memory>
#include <map>
#include <deque>
#include <algorithm>enum class OrderStatus { Pending, Cooking, Done };// 命令接口
class Command {
public:virtual ~Command() = default;virtual void execute() = 0;  virtual void undo() = 0;     
};// 厨师
class Chef {
public:void cookFish() { std::cout << "厨师：开始做红烧鱼！\n"; }void cancelFish() { std::cout << "厨师：取消红烧鱼。\n"; }void cookTofu() { std::cout << "厨师：开始做家乡煎豆腐！\n"; }void cancelTofu() { std::cout << "厨师：取消家乡煎豆腐。\n"; }
};// 具体命令
class FishCommand : public Command {
public:FishCommand(Chef* chef) : chef_(chef) {}void execute() override { chef_->cookFish(); }void undo() override { chef_->cancelFish(); }
private:Chef* chef_;
};class TofuCommand : public Command {
public:TofuCommand(Chef* chef) : chef_(chef) {}void execute() override { chef_->cookTofu(); }void undo() override { chef_->cancelTofu(); }
private:Chef* chef_;
};// 服务员
class Waiter {
public:int takeOrder(std::unique_ptr<Command> cmd) {int id = nextId_++;orders_[id] = { std::move(cmd), OrderStatus::Pending };orderQueue_.push_back(id);std::cout << "服务员：记录订单编号 " << id << "\n";cookNextIfIdle();return id;}void cancelOrder(int id) {auto it = orders_.find(id);if (it != orders_.end()) {if (it->second.status == OrderStatus::Pending) {it->second.command->undo();orderQueue_.erase(std::remove(orderQueue_.begin(), orderQueue_.end(), id),orderQueue_.end());orders_.erase(it);} else {std::cout << "订单 " << id << " 正在做或已完成，无法撤销。\n";}} else {std::cout << "没有找到编号为 " << id << " 的订单。\n";}}private:struct OrderItem {std::unique_ptr<Command> command;OrderStatus status;};void cookNextIfIdle() {if (isCooking_ || orderQueue_.empty()) return;isCooking_ = true;while (!orderQueue_.empty()) {int id = orderQueue_.front();orderQueue_.pop_front();auto it = orders_.find(id);if (it != orders_.end()) {it->second.status = OrderStatus::Cooking;it->second.command->execute();it->second.status = OrderStatus::Done;orders_.erase(it); }}isCooking_ = false;std::cout << "厨师：所有订单已完成。\n";}int nextId_ = 1;bool isCooking_ = false;std::map<int, OrderItem> orders_;std::deque<int> orderQueue_;
};// 测试
int main() {Chef chef;Waiter waiter;int o1 = waiter.takeOrder(std::make_unique<FishCommand>(&chef));int o2 = waiter.takeOrder(std::make_unique<TofuCommand>(&chef));int o3 = waiter.takeOrder(std::make_unique<FishCommand>(&chef));waiter.cancelOrder(o2); // 可以取消豆腐，只要它还没开始做int o4 = waiter.takeOrder(std::make_unique<TofuCommand>(&chef)); // 新下单豆腐return 0;
}