当前位置：首页 > news >正文

Unity 虚拟仿真实验中设计模式的使用 ——命令模式（Command Pattern）

news 2025/9/27 12:09:06

📖 目录

前言
什么是命令模式
案例背景：虚拟仿真实验中的操作管理
案例效果图（示意）
代码实现
- 5.1 命令接口：ICommand
- 5.2 具体命令类：HeatCommand / CoolCommand
- 5.3 调用者：CommandInvoker
- 5.4 接收者：WaterHeater
- 5.5 UI 控制：按钮触发命令
运行流程
注意事项总结
扩展思考
总结

1. 前言

在虚拟仿真实验中，实验对象的操作可能需要：

记录操作顺序
撤销/重做操作
队列化操作执行

如果直接在 UI 里写逻辑，操作管理会混乱。

命令模式（Command Pattern） 可以把操作封装成对象，使得操作可 记录、撤销、排队，且 调用者与接收者解耦。

2. 什么是命令模式

命令模式：将一个请求封装成对象，从而使你可用不同的请求、队列化请求或记录请求日志，以及支持可撤销操作。

优点：

解耦调用者和接收者
可以记录、撤销或重做操作
易于扩展新操作

3. 案例背景：虚拟仿真实验中的操作管理

实验对象：水壶
可操作行为：
1. 加热（HeatCommand）
2. 冷却（CoolCommand）
UI 点击按钮 → 创建命令 → 执行
可以撤销操作 → 返回上一个状态

4. 案例效果图（示意）

[加热按钮] → HeatCommand → 水温升高
[冷却按钮] → CoolCommand → 水温下降
[撤销按钮] → 回到上一个状态

5. 代码实现

5.1 命令接口：ICommand

public interface ICommand
{void Execute();void Undo();
}

5.2 具体命令类

HeatCommand

using UnityEngine;public class HeatCommand : ICommand
{private WaterHeater receiver;private float previousTemp;public HeatCommand(WaterHeater receiver){this.receiver = receiver;}public void Execute(){previousTemp = receiver.Temperature;receiver.Heat();}public void Undo(){receiver.SetTemperature(previousTemp);}
}

CoolCommand

using UnityEngine;public class CoolCommand : ICommand
{private WaterHeater receiver;private float previousTemp;public CoolCommand(WaterHeater receiver){this.receiver = receiver;}public void Execute(){previousTemp = receiver.Temperature;receiver.Cool();}public void Undo(){receiver.SetTemperature(previousTemp);}
}

5.3 调用者：CommandInvoker

using System.Collections.Generic;public class CommandInvoker
{private Stack<ICommand> commandHistory = new Stack<ICommand>();public void ExecuteCommand(ICommand command){command.Execute();commandHistory.Push(command);}public void Undo(){if (commandHistory.Count > 0){ICommand command = commandHistory.Pop();command.Undo();}}
}

5.4 接收者：WaterHeater

using UnityEngine;public class WaterHeater : MonoBehaviour
{public float Temperature { get; private set; } = 20f;public void Heat(){Temperature += 10f;Debug.Log($"加热中，温度：{Temperature}℃");}public void Cool(){Temperature -= 10f;Debug.Log($"冷却中，温度：{Temperature}℃");}public void SetTemperature(float temp){Temperature = temp;Debug.Log($"撤销操作，温度恢复：{Temperature}℃");}
}

5.5 UI 控制：按钮触发命令

using UnityEngine;
using UnityEngine.UI;public class CommandUI : MonoBehaviour
{[SerializeField] private Button heatButton;[SerializeField] private Button coolButton;[SerializeField] private Button undoButton;[SerializeField] private WaterHeater waterHeater;private CommandInvoker invoker = new CommandInvoker();private void Start(){heatButton.onClick.AddListener(() =>{invoker.ExecuteCommand(new HeatCommand(waterHeater));});coolButton.onClick.AddListener(() =>{invoker.ExecuteCommand(new CoolCommand(waterHeater));});undoButton.onClick.AddListener(() =>{invoker.Undo();});}
}