多任务响应1（Qt）

当系统的一些任务都是同一个对象产生，但需要交由不同对象进行响应。
比如：系统有多个按键，这些按键的共用一个槽函数，但不同的按键对应不同的功能响应。

推荐采用命令模式+分散响应的思想。在这种设计中，

• 每个按键对应一个实现了统一接口（如 ICommand）的命令对象，

• 每个命令负责单一的功能，符合单一职责原则；

• 一个中心的 CommandManager 用于注册和管理命令，根据传入的命令标识执行对应操作；

• 按键的 clicked 信号通过 lambda 表达式与 CommandManager 的执行接口绑定，从而实现分散响应。

下面分为三个部分介绍：

1. 架构概述

设计思想：

• 解耦与扩展性： 每个功能都有独立的命令对象，新增或修改按键响应只需要新增或修改对应命令，而不必改动整体分发逻辑；

• 统一管理： CommandManager 统一管理各个命令对象，与 UI 层解耦。利用 Qt 的信号和槽，UI 层只需负责转发按键事件；

• 灵活性： 利用 C++17 的特性（如 lambda 表达式、std::unique_ptr 等），使代码更加现代化和健壮。

架构示意图：

[UI按钮]│ clicked()▼
[Lambda表达式]│ 调用▼
[CommandManager] ---- 查找命令 ----> [ICommand] ---> 执行具体功能

2. 代码示例

以下是一个完整的示例代码，包括命令接口、具体命令实现、命令管理器以及如何在 Qt 的主窗口中连接按钮信号。

#include <QApplication>
#include <QWidget>
#include <QPushButton>
#include <QVBoxLayout>
#include <QDebug>
#include <QString>
#include <unordered_map>
#include <memory>// 1. 定义命令接口
class ICommand {
public:virtual ~ICommand() = default;virtual void execute() = 0;
};// 2. 具体命令实现（示例：启动和停止操作）
class SpindleStartCommand : public ICommand {
public:void execute() override {qDebug() << "Spindle started.";// 此处添加数控软件启动主轴等操作的具体实现}
};class SpindleStopCommand : public ICommand {
public:void execute() override {qDebug() << "Spindle stopped.";// 此处添加数控软件停止主轴等操作的具体实现}
};// 3. 命令管理器，用于注册和执行命令
class CommandManager {
public:using CommandPtr = std::unique_ptr<ICommand>;// 注册命令，commandName 作为标识void registerCommand(const QString &commandName, CommandPtr command) {commands_[commandName] = std::move(command);}// 根据命令名称执行对应命令void executeCommand(const QString &commandName) {auto it = commands_.find(commandName);if (it != commands_.end()) {it->second->execute();} else {qWarning() << "Command not found:" << commandName;}}private:std::unordered_map<QString, CommandPtr> commands_;
};int main(int argc, char *argv[]) {QApplication app(argc, argv);// 主窗口及布局QWidget window;window.setWindowTitle("数控软件示例");QVBoxLayout *layout = new QVBoxLayout(&window);// 创建两个示例按钮QPushButton *btnStart = new QPushButton("启动主轴");QPushButton *btnStop  = new QPushButton("停止主轴");layout->addWidget(btnStart);layout->addWidget(btnStop);// 4. 初始化命令管理器并注册具体命令CommandManager commandManager;commandManager.registerCommand("start", std::make_unique<SpindleStartCommand>());commandManager.registerCommand("stop", std::make_unique<SpindleStopCommand>());// 5. 连接按钮信号到命令执行，通过 lambda 调用 CommandManager 对应方法QObject::connect(btnStart, &QPushButton::clicked, [&commandManager]() {commandManager.executeCommand("start");});QObject::connect(btnStop, &QPushButton::clicked, [&commandManager]() {commandManager.executeCommand("stop");});window.show();return app.exec();
}

3. 说明

• 模块化设计：
  每个具体命令（例如 SpindleStartCommand、SpindleStopCommand）只负责它自己的功能，后续添加新功能时，只需新建命令类并在 CommandManager 中注册，不用修改原有代码。

• 使用 Qt 信号槽机制：
  利用 lambda 表达式直接在连接中调用 CommandManager 的 executeCommand 方法，使得连接逻辑非常直观，不需要中间的 QSignalMapper。

• 扩展性：
  如果今后需要新增其他控制功能，只需要实现继承 ICommand 的新命令类，然后在界面中添加对应按钮或其他触发器，通过 CommandManager 注册并连接对应命令即可。

• C++17特性：
  示例中使用了 std::unique_ptr 来管理命令对象以及 lambda 表达式，使得代码更加现代化，同时降低资源管理的复杂度