命令模式（Command Pattern）

Posted 2021-07-23 顧棟

文章目录

• 命令模式（Command Pattern）
• • 命令模式的定义
  • 命令模式的优点
  • 命令模式的缺点
  • 命令模式的结构
  • 命令模式的实现
  • 适用的场景

命令模式（Command Pattern）

命令模式的定义

将一个请求封装成一个对象，从而让你使用不同的请求把客户端参数化，对请求排队或者记录请求日志，可以提供命令的撤销和恢复功能。

命令模式的优点

1. 通过引入中间件（抽象接口）降低系统的耦合度。
2. 扩展性良好，增加或删除命令非常方便。采用命令模式增加与删除命令不会影响其他类，且满足“开闭原则”。
3. 可以实现宏命令。命令模式可以与[组合模式]结合，将多个命令装配成一个组合命令，即宏命令。
4. 方便实现 Undo 和 Redo 操作。命令模式可以与后面介绍的[备忘录模式]结合，实现命令的撤销与恢复。
5. 可以在现有命令的基础上，增加额外功能。比如日志记录，结合装饰器模式会更加灵活。

命令模式的缺点

1. 可能产生大量具体的命令类。因为每一个具体操作都需要设计一个具体命令类，这会增加系统的复杂性。
2. 命令模式的结果其实就是接收方的执行结果，但是为了以命令的形式进行架构、解耦请求与实现，引入了额外类型结构（引入了请求方与抽象命令接口），增加了理解上的困难。不过这也是[设计模式]的通病，抽象必然会额外增加类的数量，代码抽离肯定比代码聚合更加难理解。

命令模式的结构

命令模式包含以下主要角色。

1. 抽象命令类（Command）角色：声明执行命令的接口，所有的命令都在这里声明，拥有执行命令的抽象方法 execute()。
2. 具体命令类（Concrete Command）角色：是抽象命令类的具体实现类，它拥有接收者对象，并通过调用接收者的功能来完成命令要执行的操作。
3. 实现者/接收者（Receiver）角色：执行命令功能的相关操作，是具体命令对象业务的真正实现者。
4. 调用者/请求者（Invoker）角色：是请求的发送者，它通常拥有很多的命令对象，并通过访问命令对象来执行相关请求，它不直接访问接收者。

命令模式的实现

采用在抽象命令类中，声明一个共享的receiver变量来不对Client暴露它。

public abstract class Receiver {
    /**
     * 抽象接收者，定义每个接收者都必须完成的业务
     */
    public abstract void doSomething();
}

public class ConcreteReciver1 extends Receiver{
    /**
     * 接收者都必须完成的业务
     */
    @Override
    public void doSomething() {
        System.out.println("ConcreteReciver1 is doing things");
    }
}

public class ConcreteReciver2 extends Receiver{
    /**
     * 接收者都必须完成的业务
     */
    @Override
    public void doSomething() {
        System.out.println("ConcreteReciver2 is doing things");
    }
}

public abstract class Command {
    /**
     * 这是所有子类共享的变量
     */
    protected final Receiver receiver;

    public Command(Receiver receiver) {
        this.receiver = receiver;
    }

    public abstract void execute();
}

public class ConcreteCommand1 extends Command {

    public ConcreteCommand1() {
        super(new ConcreteReciver1());
    }

    public ConcreteCommand1(Receiver receiver) {
        super(receiver);
    }

    @Override
    public void execute() {
        super.receiver.doSomething();
    }
}

public class ConcreteCommand2 extends Command {

    public ConcreteCommand2() {
        super(new ConcreteReciver2());
    }

    public ConcreteCommand2(Receiver receiver) {
        super(receiver);
    }

    @Override
    public void execute() {
       super.receiver.doSomething();
    }
}

public class Invoker {
    private Command command;

    public void setCommand(Command command) {
        this.command = command;
    }

    public void action() {
        this.command.execute();
    }
}

public static void main(String[] args) {
    //首先声明调用者Invoker
    Invoker invoker = new Invoker();
    //定义一个发送给接收者的命令
    Command command = new ConcreteCommand1();
    //把命令交给调用者去执行
    invoker.setCommand(command);
    invoker.action();
    command = new ConcreteCommand2();
    invoker.setCommand(command);
    invoker.action();
}

适用的场景

1. 请求调用者需要与请求接收者解耦时，命令模式可以使调用者和接收者不直接交互。
2. 系统随机请求命令或经常增加、删除命令时，命令模式可以方便地实现这些功能。
3. 当系统需要执行一组操作时，命令模式可以定义宏命令来实现该功能。
4. 当系统需要支持命令的撤销（Undo）操作和恢复（Redo）操作时，可以将命令对象存储起来，采用备忘录模式来实现。

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本文主要参考：

1. 小傅哥的《重学Java模式》
2. 《C语言中文网》设计模式的相关内容
3. 《设计模式之禅》第二版 秦小波