C#中通过Command模式实现Redo/Undo方案

简介

在开发过程中，我们经常需要实现Redo/Undo的功能，在C#中通过使用Command模式可以很容易地实现这个功能。Command模式的本质是把一个请求封装为一个对象，从而使你可以用不同的请求对客户进行参数化。

实现步骤

第一步 定义命令类

我们首先需要定义一个命令类，它包含对应操作的执行、撤销和重做等功能。以增加、删除为例，可以定义 AddCommand 和 DeleteCommand 类：

public abstract class Command
{
    public abstract void Execute();
    public abstract void Undo();
    public abstract void Redo();
}

public class AddCommand : Command
{
    private readonly List<int> _list;
    private readonly int _item;

    public AddCommand(List<int> list, int item)
    {
        _list = list;
        _item = item;
    }

    public override void Execute()
    {
        _list.Add(_item);
    }

    public override void Undo()
    {
        _list.Remove(_item);
    }

    public override void Redo()
    {
        Execute();
    }
}

public class DeleteCommand : Command
{
    private readonly List<int> _list;
    private readonly int _item;
    private int _index;

    public DeleteCommand(List<int> list, int item)
    {
        _list = list;
        _item = item;
    }

    public override void Execute()
    {
        _index = _list.IndexOf(_item);
        _list.Remove(_item);
    }

    public override void Undo()
    {
        _list.Insert(_index, _item);
    }

    public override void Redo()
    {
        Execute();
    }
}

第二步 定义命令栈

命令栈用于存储执行的命令，主要用于实现Redo/Undo的功能。可以定义一个 CommandStack 类来实现：

public class CommandStack
{
    private readonly Stack<Command> _commandStack = new Stack<Command>();
    private readonly Stack<Command> _redoStack = new Stack<Command>();

    public void Execute(Command command)
    {
        command.Execute();
        _commandStack.Push(command);
        _redoStack.Clear();
    }

    public void Undo()
    {
        if (_commandStack.Count <= 0) return;
        var command = _commandStack.Pop();
        command.Undo();
        _redoStack.Push(command);
    }

    public void Redo()
    {
        if (_redoStack.Count <= 0) return;
        var command = _redoStack.Pop();
        command.Redo();
        _commandStack.Push(command);
    }
}

第三步 使用命令栈

在实际应用中，我们可以使用上述定义的命令类和命令栈类来实现Redo/Undo的功能，例如：

var list = new List<int>();
var commandStack = new CommandStack();

commandStack.Execute(new AddCommand(list, 1));
commandStack.Execute(new AddCommand(list, 2));
commandStack.Execute(new AddCommand(list, 3));
Console.WriteLine(string.Join(",", list)); // 输出"1,2,3"

commandStack.Undo();
Console.WriteLine(string.Join(",", list)); // 输出"1,2"

commandStack.Undo();
Console.WriteLine(string.Join(",", list)); // 输出"1"

commandStack.Redo();
Console.WriteLine(string.Join(",", list)); // 输出"1,2"

commandStack.Execute(new DeleteCommand(list, 1));
Console.WriteLine(string.Join(",", list)); // 输出"2"

commandStack.Undo();
Console.WriteLine(string.Join(",", list)); // 输出"1,2"

commandStack.Redo();
Console.WriteLine(string.Join(",", list)); // 输出"2"

示例说明

上述示例中，我们首先定义了 AddCommand 和 DeleteCommand 两个命令类，并分别实现了对应的 Execute、Undo 和 Redo 方法。

然后，我们定义了一个 CommandStack 类，并在其中实现了 Execute、Undo 和 Redo 方法来管理命令栈，并且在运行这些方法时，将命令对象加入 Stack 中，以此记录命令的执行、撤销和重做。

最后，我们使用上述定义的命令类和命令栈类来实现 Redo/Undo 的功能，具体包括执行 AddCommand 命令向 list 中添加数字、执行 DeleteCommand 命令从 list 中删除数字等操作。同时，我们通过不断执行 Undo 和 Redo 方法来测试命令栈的正常操作，并最终输出命令栈的状态。

除此之外，我们还可以根据实际需要，更改命令类、命令栈等的实现，来满足不同的场景和功能需求。