命令模式(Command)

命令模式也是开发中常见的一个模式,也不是太难,比较简单,下面来详细的写一下命令模式。

命令模式(Command)

1 场景问题

1.1 如何开机

估计有些朋友看到这个标题会非常奇怪，电脑装配好了，如何开机？不就是按下启动按钮就可以了吗？难道还有什么玄机不成。

对于使用电脑的客户——就是我们来说，开机确实很简单，按下启动按钮，然后耐心等待就可以了。但是当我们按下启动按钮过后呢？谁来处理？如何处理？都经历了怎样的过程，才让电脑真正的启动起来，供我们使用。

先一起来简单的认识一下电脑的启动过程，了解一下即可。

当我们按下启动按钮，电源开始向主板和其它设备供电
主板的系统BIOS（基本输入输出系统）开始加电后自检
主板的BIOS会依次去寻找显卡等其它设备的BIOS，并让它们自检或者初始化
开始检测CPU、内存、硬盘、光驱、串口、并口、软驱、即插即用设备等等
BIOS更新ESCD（扩展系统配置数据），ESCD是BIOS和操作系统交换硬件配置数据的一种手段
等前面的事情都完成后，BIOS才按照用户的配置进行系统引导，进入操作系统里面，等到操作系统装载并初始化完毕，就出现我们熟悉的系统登录界面了。

1.2 与我何干

讲了一通电脑启动的过程，有些朋友会想，这与我何干呢？

没错，看起来这些硬件知识跟你没有什么大的关系，但是，如果现在提出一个要求：请你用软件把上面的过程表现出来，你该如何实现？

首先把上面的过程总结一下，主要就这么几个步骤：首先加载电源，然后是设备检查，再然后是装载系统，最后电脑就正常启动了。可是谁来完成这些过程？如何完成？

不能让使用电脑的客户——就是我们来做这些工作吧，真正完成这些工作的是主板，那么客户和主板如何发生联系呢？现实中，是用连接线把按钮连接到主板上的，这样当客户按下按钮的时候，就相当于发命令给主板，让主板去完成后续的工作。

另外，从客户的角度来看，开机就是按下按钮，不管什么样的主板都是一样的，也就是说，客户只管发出命令，谁接收命令，谁实现命令，如何实现，客户是不关心的。

1.3 有何问题

把上面的问题抽象描述一下：客户端只是想要发出命令或者请求，不关心请求的真正接收者是谁，也不关心具体如何实现，而且同一个请求的动作可以有不同的请求内容，当然具体的处理功能也不一样，请问该怎么实现？

2 解决方案

2.1 命令模式来解决

用来解决上述问题的一个合理的解决方案就是命令模式。那么什么是命令模式呢？

（1）命令模式定义

将一个请求封装为一个对象，从而使你可用不同的请求对客户进行参数化；对请求排队或记录请求日志，以及支持可撤销的操作。

（2）应用命令模式来解决的思路

首先来看看实际电脑的解决方案

先画个图来描述一下，看看实际的电脑是如何处理上面描述的这个问题的，如图1所示：



图1 电脑操作示意图

当客户按下按钮的时候，按钮本身并不知道如何处理，于是通过连接线来请求主板，让主板去完成真正启动机器的功能。

这里为了描述它们之间的关系，把主板画到了机箱的外面。如果连接线连接到不同的主板，那么真正执行按钮请求的主板也就不同了，而客户是不知道这些变化的。

通过引入按钮和连接线，来让发出命令的客户和命令的真正实现者——主板完全解耦，客户操作的始终是按钮，按钮后面的事情客户就统统不管了。

要用程序来解决上面提出的问题，一种自然的方案就是来模拟上述解决思路。

在命令模式中，会定义一个命令的接口，用来约束所有的命令对象，然后提供具体的命令实现，每个命令实现对象是对客户端某个请求的封装，对应于机箱上的按钮，一个机箱上可以有很多按钮，也就相当于会有多个具体的命令实现对象。

在命令模式中，命令对象并不知道如何处理命令，会有相应的接收者对象来真正执行命令。就像电脑的例子，机箱上的按钮并不知道如何处理功能，而是把这个请求转发给主板，由主板来执行真正的功能，这个主板就相当于命令模式的接收者。

在命令模式中，命令对象和接收者对象的关系，并不是与生俱来的，需要有一个装配的过程，命令模式中的Client对象就来实现这样的功能。这就相当于在电脑的例子中，有了机箱上的按钮，也有了主板，还需要有一个连接线把这个按钮连接到主板上才行。

命令模式还会提供一个Invoker对象来持有命令对象，就像电脑的例子，机箱上会有多个按钮，这个机箱就相当于命令模式的Invoker对象。这样一来，命令模式的客户端就可以通过Invoker来触发并要求执行相应的命令了，这也相当于真正的客户是按下机箱上的按钮来操作电脑一样。

2.2 模式结构和说明

命令模式的结构如图2所示：



图2 命令模式结构图

Command：

定义命令的接口，声明执行的方法。

ConcreteCommand：

命令接口实现对象，是“虚”的实现；通常会持有接收者，并调用接收者的功能来完成命令要执行的操作。

Receiver：

接收者，真正执行命令的对象。任何类都可能成为一个接收者，只要它能够实现命令要求实现的相应功能。

Invoker：

要求命令对象执行请求，通常会持有命令对象，可以持有很多的命令对象。这个是客户端真正触发命令并要求命令执行相应操作的地方，也就是说相当于使用命令对象的入口。

Client：

创建具体的命令对象，并且设置命令对象的接收者。注意这个不是我们常规意义上的客户端，而是在组装命令对象和接收者，或许，把这个Client称为装配者会更好理解，因为真正使用命令的客户端是从Invoker来触发执行。

2.3 命令模式示例代码

（1）先来看看命令接口的定义，示例代码如下：

/**
* 命令接口，声明执行的操作
*/
public interface Command {
/**
* 执行命令对应的操作
*/
public void execute();
}

（2）再来看看具体的命令实现对象，示例代码如下：

/**
* 具体的命令实现对象
*/
public class ConcreteCommand implements Command {
/**
* 持有相应的接收者对象
*/
private Receiver receiver = null;
/**
* 示意，命令对象可以有自己的状态
*/
private String state;
/**
* 构造方法，传入相应的接收者对象
* @param receiver 相应的接收者对象
*/
public ConcreteCommand(Receiver receiver){
this.receiver = receiver;
}
public void execute() {
//通常会转调接收者对象的相应方法，让接收者来真正执行功能
receiver.action();
}
}

（3）再来看看接收者对象的实现示意，示例代码如下：

/**
* 接收者对象
*/
public class Receiver {
/**
* 示意方法，真正执行命令相应的操作
*/
public void action(){
//真正执行命令操作的功能代码
}
}

（4）接下来看看Invoker对象，示例代码如下：

/**
* 调用者
*/
public class Invoker {
/**
* 持有命令对象
*/
private Command command = null;
/**
* 设置调用者持有的命令对象
* @param command 命令对象
*/
public void setCommand(Command command) {
this.command = command;
}
/**
* 示意方法，要求命令执行请求
*/
public void runCommand() {
//调用命令对象的执行方法
command.execute();
}
}

（5）再来看看Client的实现，注意这个不是我们通常意义上的测试客户端，主要功能是要创建命令对象并设定它的接收者，因此这里并没有调用执行的代码，示例代码如下：

public class Client {
/**
* 示意，负责创建命令对象，并设定它的接收者
*/
public void assemble(){
//创建接收者
Receiver receiver = new Receiver();
//创建命令对象，设定它的接收者
Command command = new ConcreteCommand(receiver);
//创建Invoker，把命令对象设置进去
Invoker invoker = new Invoker();
invoker.setCommand(command);
}
}

2.4 使用命令模式来实现示例

要使用命令模式来实现示例，需要先把命令模式中所涉及的各个部分，在实际的示例中对应出来，然后才能按照命令模式的结构来设计和实现程序。根据前面描述的解决思路，大致对应如下：

机箱上的按钮就相当于是命令对象
机箱相当于是Invoker
主板相当于接收者对象
命令对象持有一个接收者对象，就相当于是给机箱的按钮连上了一根连接线
当机箱上的按钮被按下的时候，机箱就把这个命令通过连接线发送出去。

主板类才是真正实现开机功能的地方，是真正执行命令的地方，也就是“接收者”。命令的实现对象，其实是个“虚”的实现，就如同那根连接线，它哪知道如何实现啊，还不就是把命令传递给连接线连到的主板。

使用命令模式来实现示例的结构如图3所示：



图3 使用命令模式来实现示例的结构示意图

还是来看看示例代码，会比较清楚。

（1）定义主板

根据前面的描述，我们会发现，真正执行客户命令或请求的是主板，也只有主板才知道如何去实现客户的命令，因此先来抽象主板，把它用对象描述出来。

先来定义主板的接口，最起码主板会有一个能开机的方法，示例代码如下：

/**
* 主板的接口
*/
public interface MainBoardApi {
/**
* 主板具有能开机的功能
*/
public void open();
}

定义了接口，那就接着定义实现类吧，定义两个主板的实现类，一个是技嘉主板，一个是微星主板，现在的实现是一样的，但是不同的主板对同一个命令的操作可以是不同的，这点大家要注意。由于两个实现基本一样，就示例一个，示例代码如下：

/**
* 技嘉主板类，开机命令的真正实现者，在Command模式中充当Receiver
*/
public class GigaMainBoard implements MainBoardApi{
/**
* 真正的开机命令的实现
*/
public void open(){
System.out.println("技嘉主板现在正在开机，请等候");
System.out.println("接通电源......");
System.out.println("设备检查......");
System.out.println("装载系统......");
System.out.println("机器正常运转起来......");
System.out.println("机器已经正常打开，请操作");
}
}

微星主板的实现和这个完全一样，只是把技嘉改名成微星了。

（2）定义命令接口和命令的实现

对于客户来说，开机就是按下按钮，别的什么都不想做。把用户的这个动作抽象一下，就相当于客户发出了一个命令或者请求，其它的客户就不关心了。为描述客户的命令，现定义出一个命令的接口，里面只有一个方法，那就是执行，示例代码如下：

/**
* 命令接口，声明执行的操作
*/
public interface Command {
/**
* 执行命令对应的操作
*/
public void execute();
}

有了命令的接口，再来定义一个具体的实现，其实就是模拟现实中机箱上按钮的功能，因为我们按下的是按钮，但是按钮本身是不知道如何启动电脑的，它需要把这个命令转给主板，让主板去真正执行开机功能。示例代码如下：

/**
* 开机命令的实现，实现Command接口，
* 持有开机命令的真正实现，通过调用接收者的方法来实现命令
*/
public class OpenCommand implements Command{
/**
* 持有真正实现命令的接收者——主板对象
*/
private MainBoardApi mainBoard = null;
/**
* 构造方法，传入主板对象
* @param mainBoard 主板对象
*/
public OpenCommand(MainBoardApi mainBoard) {
this.mainBoard = mainBoard;
}

public void execute() {
//对于命令对象，根本不知道如何开机，会转调主板对象
//让主板去完成开机的功能
this.mainBoard.open();
}
}

由于客户不想直接和主板打交道，而且客户根本不知道具体的主板是什么，客户只是希望按下启动按钮，电脑就正常启动了，就这么简单。就算换了主板，客户还是一样的按下启动按钮就可以了。

换句话说就是：客户想要和主板完全解耦，怎么办呢？

这就需要在客户和主板之间建立一个中间对象了，客户发出的命令传递给这个中间对象，然后由这个中间对象去找真正的执行者——主板，来完成工作。

很显然，这个中间对象就是上面的命令实现对象，请注意：这个实现其实是个虚的实现，真正的实现是主板完成的，在这个虚的实现里面，是通过转调主板的功能来实现的，主板对象实例，是从外面传进来的。

（3）提供机箱

客户需要操作按钮，按钮是放置在机箱之上的，所以需要把机箱也定义出来，示例代码如下：

/**
* 机箱对象，本身有按钮，持有按钮对应的命令对象
*/
public class Box {
/**
* 开机命令对象
*/
private Command openCommand;
/**
* 设置开机命令对象
* @param command 开机命令对象
*/
public void setOpenCommand(Command command){
this.openCommand = command;
}
/**
* 提供给客户使用，接收并响应用户请求，相当于按钮被按下触发的方法
*/
public void openButtonPressed(){
//按下按钮，执行命令
openCommand.execute();
}
}

（4）客户使用按钮

抽象好了机箱和主板，命令对象也准备好了，客户想要使用按钮来完成开机的功能，在使用之前，客户的第一件事情就应该是把按钮和主板组装起来，形成一个完整的机器。

在实际生活中，是由装机工程师来完成这部分工作，这里为了测试简单，直接写在客户端开头了。机器组装好过后，客户应该把与主板连接好的按钮对象放置到机箱上，等待客户随时操作。把这个过程也用代码描述出来，示例代码如下

public class Client {
public static void main(String[] args) {
//1：把命令和真正的实现组合起来，相当于在组装机器，
//把机箱上按钮的连接线插接到主板上。
MainBoardApi mainBoard = new GigaMainBoard();
OpenCommand openCommand = new OpenCommand(mainBoard);
//2：为机箱上的按钮设置对应的命令，让按钮知道该干什么
Box box = new Box();
box.setOpenCommand(openCommand);

//3：然后模拟按下机箱上的按钮
box.openButtonPressed();
}
}

运行一下，看看效果，输出如下：

技嘉主板现在正在开机，请等候
接通电源......
设备检查......
装载系统......
机器正常运转起来......
机器已经正常打开，请操作

你可以给命令对象组装不同的主板实现类，然后再次测试，看看效果。

事实上，你会发现，如果对象结构已经组装好了过后，对于真正的客户端，也就是真实的用户而言，任务就是面对机箱，按下机箱上的按钮，就可以执行开机的命令了，实际生活中也是这样的。

（5）小结

如同前面的示例，把客户的开机请求封装成为一个OpenCommand对象，客户的开机操作就变成了执行OpenCommand对象的方法了？如果还有其它的命令对象，比如让机器重启的ResetCommand对象；那么客户按下按钮的动作，就可以用这不同的命令对象去匹配，也就是对客户进行参数化。

用大白话描述就是：客户按下一个按钮，到底是开机还是重启，那要看参数化配置的是哪一个具体的按钮对象，如果参数化的是开机的命令对象，那就执行开机的功能，如果参数化的是重启的命令对象，那就执行重启的功能。虽然按下的是同一个按钮，但是请求是不同的，对应执行的功能也就不同了。

在模式讲解的时候会给大家一个参数化配置的示例，这里就不多讲了。至于对请求排队或记录请求日志，以及支持可撤销的操作等功能，也放到模式讲解里面。

3 模式讲解

3.1 认识命令模式

（1）命令模式的关键

命令模式的关键之处就是把请求封装成为对象，也就是命令对象，并定义了统一的执行操作的接口，这个命令对象可以被存储、转发、记录、处理、撤销等，整个命令模式都是围绕这个对象在进行。

（2）命令模式的组装和调用

在命令模式中经常会有一个命令的组装者，用它来维护命令的“虚”实现和真实实现之间的关系。如果是超级智能的命令，也就是说命令对象自己完全实现好了，不需要接收者，那就是命令模式的退化，不需要接收者，自然也不需要组装者了。

而真正的用户就是具体化请求的内容，然后提交请求进行触发就好了。真正的用户会通过invoker来触发命令。

在实际开发过程中，Client和Invoker可以融合在一起，由客户在使用命令模式的时候，先进行命令对象和接收者的组装，组装完成后，就可以调用命令执行请求。

（3）命令模式的接收者

接收者可以是任意的类，对它没有什么特殊要求，这个对象知道如何真正执行命令的操作，执行时是从command的实现类里面转调过来。

一个接收者对象可以处理多个命令，接收者和命令之间没有约定的对应关系。接收者提供的方法个数、名称、功能和命令中的可以不一样，只要能够通过调用接收者的方法来实现命令对应的功能就可以了。

（4）智能命令

在标准的命令模式里面，命令的实现类是没有真正实现命令要求的功能的，真正执行命令的功能的是接收者。

如果命令的实现对象比较智能，它自己就能真实地实现命令要求的功能，而不再需要调用接收者，那么这种情况就称为智能命令。

也可以有半智能的命令，命令对象知道部分实现，其它的还是需要调用接收者来完成，也就是说命令的功能由命令对象和接收者共同来完成。

（5）发起请求的对象和真正实现的对象是解耦的

请求究竟由谁处理，如何处理，发起请求的对象是不知道的，也就是发起请求的对象和真正实现的对象是解耦的。发起请求的对象只管发出命令，其它的就不管了。

（6）命令模式的调用顺序示意图

使用命令模式的过程分成两个阶段，一个阶段是组装命令对象和接收者对象的过程，另外一个阶段是触发调用Invoker，来让命令真正执行的过程。

先看看组装过程的调用顺序示意图，如图4所示：



图4 命令模式组装过程的调用顺序示意图

接下来再看看真正执行命令时的调用顺序示意图，如图5所示：



图5 命令模式执行过程的调用顺序示意图

3.2 参数化配置

所谓命令模式的参数化配置，指的是：可以用不同的命令对象，去参数化配置客户的请求。

像前面描述的那样：客户按下一个按钮，到底是开机还是重启，那要看参数化配置的是哪一个具体的按钮对象，如果参数化的是开机的命令对象，那就执行开机的功能，如果参数化的是重启的命令对象，那就执行重启的功能。虽然按下的是同一个按钮，相当于是同一个请求，但是为请求配置不同的按钮对象，那就会执行不同的功能。

把这个功能用代码实现出来，一起来体会一下命令模式的参数化配置。

（1）同样先定义主板接口吧，现在想要添加一个重启的按钮，因此主板需要添加一个方法来实现重启的功能，示例代码如下：

/**
* 主板的接口
*/
public interface MainBoardApi {
/**
* 主板具有能开机的功能
*/
public void open();
/**
* 主板具有实现重启的功能
*/
public void reset();
}

接口发生了改变，实现类也得有相应的改变，由于两个主板的实现示意差不多，因此还是只示例一个，示例代码如下

/**
* 技嘉主板类，命令的真正实现者，在Command模式中充当Receiver
*/
public class GigaMainBoard implements MainBoardApi{
/**
* 真正的开机命令的实现
*/
public void open(){
System.out.println("技嘉主板现在正在开机，请等候");
System.out.println("接通电源......");
System.out.println("设备检查......");
System.out.println("装载系统......");
System.out.println("机器正常运转起来......");
System.out.println("机器已经正常打开，请操作");
}
/**
* 真正的重新启动机器命令的实现
*/
public void reset(){
System.out.println("技嘉主板现在正在重新启动机器，请等候");
System.out.println("机器已经正常打开，请操作");
}
}

（2）该来定义命令和按钮了，命令接口没有任何变化，原有的开机命令的实现也没有任何变化，只是新添加了一个重启命令的实现，示例代码如下：

/**
* 重启机器命令的实现，实现Command接口，
* 持有重启机器命令的真正实现，通过调用接收者的方法来实现命令
*/
public class ResetCommand implements Command{
/**
* 持有真正实现命令的接收者——主板对象
*/
private MainBoardApi mainBoard = null;
/**
* 构造方法，传入主板对象
* @param mainBoard 主板对象
*/
public ResetCommand(MainBoardApi mainBoard) {
this.mainBoard = mainBoard;
}

public void execute() {
//对于命令对象，根本不知道如何重启机器，会转调主板对象
//让主板去完成重启机器的功能
this.mainBoard.reset();
}
}

（3）持有命令的机箱也需要修改，现在不只一个命令按钮了，有两个了，所以需要在机箱类里面新添加重启的按钮，为了简单，没有做成集合。示例代码如下：

/**
* 机箱对象，本身有按钮，持有按钮对应的命令对象
*/
public class Box {
private Command openCommand;
public void setOpenCommand(Command command){
this.openCommand = command;
}
public void openButtonPressed(){
//按下按钮，执行命令
openCommand.execute();
}
/**
* 重启机器命令对象
*/
private Command resetCommand;
/**
* 设置重启机器命令对象
* @param command
*/
public void setResetCommand(Command command){
this.resetCommand = command;
}
/**
* 提供给客户使用，接收并相应用户请求，相当于重启按钮被按下触发的方法
*/
public void resetButtonPressed(){
//按下按钮，执行命令
resetCommand.execute();
}
}

（4）看看客户如何使用这两个按钮，示例代码如下

public class Client {
public static void main(String[] args) {
//1：把命令和真正的实现组合起来，相当于在组装机器，
//把机箱上按钮的连接线插接到主板上。
MainBoardApi mainBoard = new GigaMainBoard();
//创建开机命令
OpenCommand openCommand = new OpenCommand(mainBoard);
//创建重启机器的命令
ResetCommand resetCommand = new ResetCommand(mainBoard);
//2：为机箱上的按钮设置对应的命令，让按钮知道该干什么
Box box = new Box();
//先正确配置，就是开机按钮对开机命令，重启按钮对重启命令
box.setOpenCommand(openCommand);
box.setResetCommand(resetCommand);

//3：然后模拟按下机箱上的按钮
System.out.println("正确配置下------------------------->");
System.out.println(">>>按下开机按钮：>>>");
box.openButtonPressed();
System.out.println(">>>按下重启按钮：>>>");
box.resetButtonPressed();

//然后来错误配置一回，反正是进行参数化配置
//就是开机按钮对重启命令，重启按钮对开机命令
box.setOpenCommand(resetCommand);
box.setResetCommand(openCommand);
//4：然后还是来模拟按下机箱上的按钮
System.out.println("错误配置下------------------------->");
System.out.println(">>>按下开机按钮：>>>");
box.openButtonPressed();
System.out.println(">>>按下重启按钮：>>>");
box.resetButtonPressed();
}
}

运行一下看看，很有意思，结果如下：

3.3 可撤销的操作

可撤销操作的意思就是：放弃该操作，回到未执行该操作前的状态。这个功能是一个非常重要的功能，几乎所有GUI应用里面都有撤消操作的功能。GUI的菜单是命令模式最典型的应用之一，所以你总是能在菜单上找到撤销这样的菜单项。

既然这么常用，那该如何实现呢？

有两种基本的思路来实现可撤销的操作，一种是补偿式，又称反操作式：比如被撤销的操作是加的功能，那撤消的实现就变成减的功能；同理被撤销的操作是打开的功能，那么撤销的实现就变成关闭的功能。

另外一种方式是存储恢复式，意思就是把操作前的状态记录下来，然后要撤销操作的时候就直接恢复回去就可以了。

这里先讲第一种方式，就是补偿式或者反操作式，第二种方式放到备忘录模式中去讲解。为了让大家更好的理解可撤销操作的功能，还是用一个例子来说明会比较清楚。

1：范例需求

考虑一个计算器的功能，最简单的那种，只能实现加减法运算，现在要让这个计算器支持可撤销的操作。

2：补偿式或者反操作式的解决方案

（1）在实现命令接口之前，先来定义真正实现计算的接口，没有它命令什么都做不了，操作运算的接口的示例代码如下：

/**
* 操作运算的接口
*/
public interface OperationApi {
/**
* 获取计算完成后的结果
* @return 计算完成后的结果
*/
public int getResult();
/**
* 设置计算开始的初始值
* @param result 计算开始的初始值
*/
public void setResult(int result);
/**
* 执行加法
* @param num 需要加的数
*/
public void add(int num);
/**
* 执行减法
* @param num 需要减的数
*/
public void substract(int num);
}

定义了接口，来看看真正执行加减法的实现，示例代码如下：

/**
* 运算类，真正实现加减法运算
*/
public class Operation implements OperationApi{
/**
* 记录运算的结果
*/
private int result;
public int getResult() {
return result;
}
public void setResult(int result) {
this.result = result;
}
<strong>public void add(int num){
//实现加法功能
result += num;
}
public void substract(int num){
//实现减法功能
result -= num;
}</strong>
}

（2）接下来，来抽象命令接口，由于要支持可撤销的功能，所以除了跟前面一样定义一个执行方法外，还需要定义一个撤销操作的方法，示例代码如下：

/**
* 命令接口，声明执行的操作，支持可撤销操作
*/
public interface Command {
/**
* 执行命令对应的操作
*/
public void execute();
/**
* 执行撤销命令对应的操作
*/
public void undo();
}

（3）应该来实现命令了，具体的命令分成了加法命令和减法命令，先来看看加法命令的实现，示例代码如下：

/**
* 具体的加法命令实现对象
*/
public class AddCommand implements Command{
/**
* 持有具体执行计算的对象
*/
private OperationApi operation = null;
/**
* 操作的数据，也就是要加上的数据
*/
private int opeNum;

<strong>public void execute() {
//转调接收者去真正执行功能，这个命令是做加法
this.operation.add(opeNum);
}
public void undo() {
//转调接收者去真正执行功能
//命令本身是做加法，那么撤销的时候就是做减法了
this.operation.substract(opeNum);
}</strong>
/**
* 构造方法，传入具体执行计算的对象
* @param operation 具体执行计算的对象
* @param opeNum 要加上的数据
*/
public AddCommand(OperationApi operation,int opeNum){
this.operation = operation;
this.opeNum = opeNum;
}
}

减法命令和加法类似，只是在实现的时候和加法反过来了，示例代码如下：

/**
* 具体的减法命令实现对象
*/
public class SubstractCommand implements Command{
/**
* 持有具体执行计算的对象
*/
private OperationApi operation = null;
/**
* 操作的数据，也就是要减去的数据
*/
private int opeNum;
/**
* 构造方法，传入具体执行计算的对象
* @param operation 具体执行计算的对象
* @param opeNum 要减去的数据
*/
public SubstractCommand(OperationApi operation,int opeNum){
this.operation = operation;
this.opeNum = opeNum;
}

<strong>public void execute() {
//转调接收者去真正执行功能，这个命令是做减法
this.operation.substract(opeNum);
}
public void undo() {
//转调接收者去真正执行功能
//命令本身是做减法，那么撤销的时候就是做加法了
this.operation.add(opeNum);
}</strong>
}

（4）接下来应该看看计算器了，计算器就相当于Invoker，持有多个命令对象，计算器是实现可撤销操作的地方。

为了大家更好的理解可撤销的功能，先来看看不加可撤销操作的计算器类什么样子，然后再添加上可撤销的功能示例。示例代码如下：

/**
* 计算器类，计算器上有加法按钮、减法按钮
*/
public class Calculator {
/**
* 持有执行加法的命令对象
*/
private Command addCmd = null;
/**
* 持有执行减法的命令对象
*/
private Command substractCmd = null;
/**
* 设置执行加法的命令对象
* @param addCmd 执行加法的命令对象
*/
public void setAddCmd(Command addCmd) {
this.addCmd = addCmd;
}
/**
* 设置执行减法的命令对象
* @param substractCmd 执行减法的命令对象
*/
public void setSubstractCmd(Command substractCmd) {
this.substractCmd = substractCmd;
}
/**
* 提供给客户使用，执行加法功能
*/
public void addPressed(){
this.addCmd.execute();
}
/**
* 提供给客户使用，执行减法功能
*/
public void substractPressed(){
this.substractCmd.execute();
}
}

目前看起来跟前面的例子实现得差不多，现在就在这个基本的实现上来添加可撤销操作的功能。

要想实现可撤销操作，首先就需要把操作过的命令记录下来，形成命令的历史列表，撤销的时候就从最后一个开始执行撤销。因此我们先在计算器类里面加上命令历史列表，示例代码如下：

/**
* 命令的操作的历史记录，在撤销时候用
*/
private List<Command> undoCmds = new ArrayList<Command>();

什么时候向命令的历史记录里面加值呢？

很简单，答案是在每个操作按钮被按下的时候，也就是你操作加法按钮或者减法按钮的时候，示例代码如下

public void addPressed(){
this.addCmd.execute();
//把操作记录到历史记录里面
undoCmds.add(this.addCmd);
}
public void substractPressed(){
this.substractCmd.execute();
//把操作记录到历史记录里面
undoCmds.add(this.substractCmd);
}

然后在计算器类里面添加上一个撤销的按钮，如果它被按下，那么就从命令历史记录里取出最后一个命令来撤销，撤消完成后要把已经撤销的命令从历史记录里面删除掉，相当于没有执行过该命令了，示例代码如下：

public void undoPressed(){
if(this.undoCmds.size()>0){
//取出最后一个命令来撤销
Command cmd = this.undoCmds.get(this.undoCmds.size()-1);
cmd.undo();
//然后把最后一个命令删除掉，
this.undoCmds.remove(cmd);
}else{
System.out.println("很抱歉，没有可撤销的命令");
}
}

同样的方式，还可以实现恢复的功能，也为恢复设置一个可恢复的列表，需要恢复的时候从列表里面取最后一个命令进行重新执行就好了，示例代码如下：

/**
* 命令被撤销的历史记录，在恢复时候用
*/
private List<Command> redoCmds = new ArrayList<Command>();

那么什么时候向这个集合里面赋值呢？大家要注意，恢复的命令数据是来源于撤销的命令，也就是说有撤销才会有恢复，所以在撤销的时候向这个集合里面赋值，注意要在撤销的命令被删除前赋值。示例代码如下:

public void undoPressed(){
if(this.undoCmds.size()>0){
//取出最后一个命令来撤销
Command cmd = this.undoCmds.get(this.undoCmds.size()-1);
cmd.undo();
<strong>//如果还有恢复的功能，那就把这个命令记录到恢复的历史记录里面
this.redoCmds.add(cmd);</strong>
//然后把最后一个命令删除掉，
this.undoCmds.remove(cmd);
}else{
System.out.println("很抱歉，没有可撤销的命令");
}
}

那么如何实现恢复呢？请看示例代码：

public void redoPressed(){
if(this.redoCmds.size()>0){
//取出最后一个命令来重做
Command cmd = this.redoCmds.get(this.redoCmds.size()-1);
cmd.execute();
<strong>//把这个命令记录到可撤销的历史记录里面
this.undoCmds.add(cmd);</strong>
//然后把最后一个命令删除掉
this.redoCmds.remove(cmd);
}else{
System.out.println("很抱歉，没有可恢复的命令");
}
}

好了，分步讲解了计算器类，一起来看看完整的计算器类的代码：

/**
* 计算器类，计算器上有加法按钮、减法按钮，还有撤销和恢复的按钮
*/
public class Calculator {
/**
* 命令的操作的历史记录，在撤销时候用
*/
private List<Command> undoCmds = new ArrayList<Command>();
/**
* 命令被撤销的历史记录，在恢复时候用
*/
private List<Command> redoCmds = new ArrayList<Command>();

private Command addCmd = null;
private Command substractCmd = null;
public void setAddCmd(Command addCmd) {
this.addCmd = addCmd;
}
public void setSubstractCmd(Command substractCmd) {
this.substractCmd = substractCmd;
}
public void addPressed(){
this.addCmd.execute();
//把操作记录到历史记录里面
undoCmds.add(this.addCmd);
}
public void substractPressed(){
this.substractCmd.execute();
//把操作记录到历史记录里面
undoCmds.add(this.substractCmd);
}
public void undoPressed(){
if(this.undoCmds.size()>0){
//取出最后一个命令来撤销
Command cmd = this.undoCmds.get(undoCmds.size()-1);
cmd.undo();
//如果还有恢复的功能，那就把这个命令记录到恢复的历史记录里面
this.redoCmds.add(cmd );
//然后把最后一个命令删除掉，
this.undoCmds.remove(cmd);
}else{
System.out.println("很抱歉，没有可撤销的命令");
}
}
public void redoPressed(){
if(this.redoCmds.size()>0){
//取出最后一个命令来重做
Command cmd = this.redoCmds.get(redoCmds.size()-1);
cmd.execute();
//把这个命令记录到可撤销的历史记录里面
this.undoCmds.add(cmd);
//然后把最后一个命令删除掉
this.redoCmds.remove(cmd);
}else{
System.out.println("很抱歉，没有可恢复的命令");
}
}
}

（5）终于到可以收获的时候了，写个客户端，组装好命令和接收者，然后操作几次命令，来测试一下撤销和恢复的功能，示例代码如下：

public class Client {
public static void main(String[] args) {
//1：组装命令和接收者
//创建接收者
OperationApi operation = new Operation();
//创建命令对象，并组装命令和接收者
AddCommand addCmd = new AddCommand   (operation,5);
SubstractCommand substractCmd =
new SubstractCommand(operation,3);

//2：把命令设置到持有者，就是计算器里面
Calculator calculator = new Calculator();
calculator.setAddCmd(addCmd);
calculator.setSubstractCmd(substractCmd);

//3:模拟按下按钮，测试一下
calculator.addPressed();
System.out.println("一次加法运算后的结果为："
+operation.getResult());
calculator.substractPressed();
System.out.println("一次减法运算后的结果为："
+operation.getResult());

//测试撤消
calculator.undoPressed();
System.out.println("撤销一次后的结果为："
+operation.getResult());
calculator.undoPressed();
System.out.println("再撤销一次后的结果为："
+operation.getResult());

//测试恢复
calculator.redoPressed();
System.out.println("恢复操作一次后的结果为："
+operation.getResult());
calculator.redoPressed();
System.out.println("再恢复操作一次后的结果为："
+operation.getResult());
}
}

也就是初始值为0，执行的两次命令操作为先加上5，然后再减去3。看起来也很容易，对不。

3.4 宏命令

什么是宏命令呢？简单点说就是包含多个命令的命令，是一个命令的组合。举个例子来说吧，设想一下你去饭店吃饭的过程：

（1）你走进一家饭店，找到座位坐下

（2）服务员走过来，递给你菜谱

（3）你开始点菜，服务员开始记录菜单，菜单是三联的，点菜完毕，服务员就会把菜单分成三份，一份给后厨，一份给收银台，一份保留备查。

（4）点完菜，你坐在座位上等候，后厨会按照菜单做菜

（5）每做好一份菜，就会由服务员送到你桌子上

（6）然后你就可以大快朵颐了

事实上，到饭店点餐是一个很典型的命令模式应用，作为客户的你，只需要发出命令，就是要吃什么菜，每道菜就相当于一个命令对象，服务员会在菜单上记录你点的菜，然后把菜单传递给后厨，后厨拿到菜单，会按照菜单进行饭菜制作，后厨就相当于接收者，是命令的真正执行者，厨师才知道每道菜具体怎么实现。

在这个过程中，地位比较特殊的是服务员，在不考虑更复杂的管理，比如后厨管理的时候，负责命令和接收者的组装的就是服务员。比如你点了凉菜、热菜，你其实是不知道到底凉菜由谁来完成，热菜由谁来完成的，因此你只管发命令，而组装的工作就由服务员完成了，服务员知道凉菜送到凉菜部，那是已经做好的了，热菜才送到后厨，需要厨师现做，看起来服务员是一个组装者。

同时呢，服务员还持有命令对象，也就是菜单，最后启动命令执行的也是服务员。因此，服务员就相当于标准命令模式中的Client和Invoker的融合。

画个图来描述上述对应关系，如图6所示：



图6 点菜行为与命令模式对应示意图

1：宏命令在哪里？

仔细观察上面的过程，再想想前面的命令模式的实现，看出点什么没有？

前面实现的命令模式，都是客户端发出一个命令，然后马上就执行了这个命令，但是在上面的描述里面呢？是点一个菜，服务员就告诉厨师，然后厨师就开始做吗？很明显不是的，服务员会一直等，等到你点完菜，当你说“点完了”的时候，服务员才会启动命令的执行，请注意，这个时候执行的就不是一个命令了，而是执行一堆命令。

描述这一堆命令的就是菜单，如果把菜单也抽象成为一个命令，就相当于一个大的命令，当客户说“点完了”的时候，就相当于触发这个大的命令，意思就是执行菜单这个命令就可以了，这个菜单命令包含多个命令对象，一个命令对象就相当于一道菜。

那么这个菜单就相当于我们说的宏命令。

2：如何实现宏命令

宏命令从本质上讲类似于一个命令，基本上把它当命令对象进行处理。但是它跟普通的命令对象又有些不一样，就是宏命令包含有多个普通的命令对象，执行一个宏命令，简单点说，就是执行宏命令里面所包含的所有命令对象，有点打包执行的意味。

（1）先来定义接收者，就是厨师的接口和实现，先看接口，示例代码如下：

/**
* 厨师的接口
*/
public interface CookApi {
/**
* 示意，做菜的方法
* @param name 菜名
*/
public void cook(String name);
}

厨师又分成两类，一类是做热菜的师傅，一类是做凉菜的师傅，先看看做热菜的厨师的实现示意，示例代码如下：

/**
* 厨师对象，做热菜
*/
public class HotCook implements CookApi{
public void cook(String name) {
System.out.println("本厨师正在做："+name);
}
}

做凉菜的师傅，示例代码如下：

/**
* 厨师对象，做凉菜
*/
public class CoolCook implements CookApi {
public void cook(String name) {
System.out.println("凉菜"+name+"已经做好，本厨师正在装盘。" );
}
}

（2）接下来，来定义命令接口，跟以前一样，示例代码如下：

/**
* 命令接口，声明执行的操作
*/
public interface Command {
/**
* 执行命令对应的操作
*/
public void execute();
}

（3）定义好了命令的接口，该来具体实现命令了。

实现方式跟以前一样，持有接收者，当执行命令的时候，转调接收者，让接收者去真正实现功能，这里的接收者就是厨师。

这里实现命令的时候，跟标准的命令模式的命令实现有一点不同，标准的命令模式的命令实现的时候，是通过构造方法传入接收者对象，这里改成了使用setter的方式来设置接收者对象，也就是说可以动态的切换接收者对象，而无须重新构建对象。

示例中定义了三道菜，分别是两道热菜：北京烤鸭、绿豆排骨煲，一道凉菜：蒜泥白肉，三个具体的实现类非常类似，只是菜名不同，为了节省篇幅，这里就只看一个命令对象的具体实现。代码示例如下：

/**
* 命令对象，绿豆排骨煲
*/
public class ChopCommand implements Command{
/**
* 持有具体做菜的厨师的对象
*/
private CookApi cookApi = null;
/**
* 设置具体做菜的厨师的对象
* @param cookApi 具体做菜的厨师的对象
*/
public void setCookApi(CookApi cookApi) {
this.cookApi = cookApi;
}

public void execute() {
this.cookApi.cook("绿豆排骨煲");
}
}

（4）该来组合菜单对象了，也就是宏命令对象。

首先宏命令就其本质还是一个命令，所以一样要实现Command接口
其次宏命令跟普通命令的不同在于：宏命令是多个命令组合起来的，因此在宏命令对象里面会记录多个组成它的命令对象
第三，既然是包含多个命令对象，得有方法让这多个命令对象能被组合进来
第四，既然宏命令包含了多个命令对象，执行宏命令对象就相当于依次执行这些命令对象，也就是循环执行这些命令对象

看看代码示例会更清晰些，代码示例如下：

/**
* 菜单对象，是个宏命令对象
*/
public class MenuCommand implements Command {
/**
* 用来记录组合本菜单的多道菜品，也就是多个命令对象
*/
private Collection<Command> col = new ArrayList<Command>();
/**
* 点菜，把菜品加入到菜单中
* @param cmd 客户点的菜
*/
public void addCommand(Command cmd){
col.add(cmd);
}
public void execute() {
//执行菜单其实就是循环执行菜单里面的每个菜
for(Command cmd : col){
cmd.execute();
}
}
}

（5）该服务员类重磅登场了，它实现的功能，相当于标准命令模式实现中的Client加上Invoker，前面都是文字讲述，看看代码如何实现，示例代码如下：

/**
* 服务员，负责组合菜单，负责组装每个菜和具体的实现者，
* 还负责执行调用，相当于标准Command模式的Client+Invoker
*/
public class Waiter {
/**
* 持有一个宏命令对象——菜单
*/
private MenuCommand menuCommand = new MenuCommand();
/**
* 客户点菜
* @param cmd 客户点的菜，每道菜是一个命令对象
*/
public void orderDish(Command cmd){
//客户传过来的命令对象是没有和接收者组装的
//在这里组装吧
CookApi hotCook = new HotCook();
CookApi coolCook = new CoolCook();
//判读到底是组合凉菜师傅还是热菜师傅
//简单点根据命令的原始对象的类型来判断
if(cmd instanceof DuckCommand){
((DuckCommand)cmd).setCookApi(hotCook);
}else if(cmd instanceof ChopCommand){
((ChopCommand)cmd).setCookApi(hotCook);
}else if(cmd instanceof PorkCommand){
//这是个凉菜，所以要组合凉菜的师傅
((PorkCommand)cmd).setCookApi(coolCook);
}
//添加到菜单中
menuCommand.addCommand(cmd);
}
/**
* 客户点菜完毕，表示要执行命令了，这里就是执行菜单这个组合命令
*/
public void orderOver(){
this.menuCommand.execute();
}
}

（6）费了这么大力气，终于可以坐下来歇息一下，点菜吃饭吧，一起来看看客户端怎么使用这个宏命令，其实在客户端非常简单，根本看不出宏命令来，代码示例如下：

public class Client {
public static void main(String[] args) {
//客户只是负责向服务员点菜就好了
//创建服务员
Waiter waiter = new Waiter();

//创建命令对象，就是要点的菜
Command chop = new ChopCommand();
Command duck = new DuckCommand();
Command pork = new PorkCommand();

//点菜，就是把这些菜让服务员记录下来
waiter.orderDish(chop);
waiter.orderDish(duck);
waiter.orderDish(pork);

//点菜完毕
waiter.orderOver();
}
}

运行一下，享受一下成果，结果如下：

本厨师正在做：绿豆排骨煲
本厨师正在做：北京烤鸭
凉菜蒜泥白肉已经做好，本厨师正在装盘。

3.5 队列请求

所谓队列请求，就是对命令对象进行排队，组成工作队列，然后依次取出命令对象来执行。多用多线程或者线程池来进行命令队列的处理，当然也可以不用多线程，就是一个线程，一个命令一个命令的循环处理，就是慢点。

继续宏命令的例子，其实在后厨，会收到很多很多的菜单，一般是按照菜单传递到后厨的先后顺序来进行处理，对每张菜单，假定也是按照菜品的先后顺序进行制作，那么在后厨就自然形成了一个菜品的队列，也就是很多个用户的命令对象的队列。

后厨有很多厨师，每个厨师都从这个命令队列里面取出一个命令，然后按照命令做出菜来，就相当于多个线程在同时处理一个队列请求。

因此后厨就是一个很典型的队列请求的例子。

提示一点：后厨的厨师与命令队列之间是没有任何关联的，也就是说是完全解耦的。命令队列是客户发出的命令，厨师只是负责从队列里面取出一个，处理，然后再取下一个，再处理，仅此而已，厨师不知道也不管客户是谁。

下面就一起来看看如何实现队列请求。

1：如何实现命令模式的队列请求

（1）先从命令接口开始，除了execute方法外，新加了一个返回发出命令的桌号，就是点菜的桌号，还有一个是为命令对象设置接收者的方法，也把它添加到接口上，这个是为了后面多线程处理的时候方便使用。示例代码如下：

/**
* 命令接口，声明执行的操作
*/
public interface Command {
/**
* 执行命令对应的操作
*/
public void execute();
/**
* 设置命令的接收者
* @param cookApi 命令的接收者
*/
public void setCookApi(CookApi cookApi);
/**
* 返回发起请求的桌号，就是点菜的桌号
* @return 发起请求的桌号
*/
public int getTableNum();
}

（2）厨师的接口也发生了一点变化，在cook的方法上添加了发出命令的桌号，这样在多线程输出信息的时候，才知道到底是在给哪个桌做菜，示例代码如下：

/**
* 厨师的接口
*/
public interface CookApi {
/**
* 示意，做菜的方法
* @param tableNum 点菜的桌号
* @param name 菜名
*/
public void cook(int tableNum,String name);
}

（3）开始来实现命令接口，为了简单，这次只有热菜，因为要做工作都在后厨的命令队列里面，因此凉菜就不要了，示例代码如下：

/**
* 命令对象，绿豆排骨煲
*/
public class ChopCommand implements Command{
/**
* 持有具体做菜的厨师的对象
*/
private CookApi cookApi = null;
/**
* 设置具体做菜的厨师的对象
* @param cookApi 具体做菜的厨师的对象
*/
public void setCookApi(CookApi cookApi) {
this.cookApi = cookApi;
}
/**
* 点菜的桌号
*/
private int tableNum;
/**
* 构造方法，传入点菜的桌号
* @param tableNum 点菜的桌号
*/
public ChopCommand(int tableNum){
this.tableNum = tableNum;
}
public int getTableNum(){
return this.tableNum;
}
public void execute() {
this.cookApi.cook(tableNum,"绿豆排骨煲");
}
}

还有一个命令对象是“北京烤鸭“，跟上面实现一样，只是菜名不同而已，所以就不去展示示例代码了。

（4）接下来构建很重要的命令对象的队列，其实也不是有多难，多个命令对象嘛，用个集合来存储就好了，然后按照放入的顺序，先进先出即可。

请注意：为了演示的简单性，这里没有使用java.util.Queue，直接使用List来模拟实现了。

示例代码如下：

/**
* 命令队列类
*/
public class CommandQueue {
/**
* 用来存储命令对象的队列
*/
private static List<Command> cmds = new ArrayList<Command>();
/**
* 服务员传过来一个新的菜单，需要同步，
* 因为同时会有很多的服务员传入菜单，而同时又有很多厨师在从队列里取值
* @param menu 传入的菜单
*/
public  synchronized  static void addMenu(MenuCommand menu){
//一个菜单对象包含很多命令对象
for(Command cmd : menu.getCommands()){
cmds.add(cmd);
}
}
/**
* 厨师从命令队列里面获取命令对象进行处理，也是需要同步的
*/
public   synchronized   static Command getOneCommand(){
Command cmd = null;
if(cmds.size() > 0 ){
//取出队列的第一个，因为是约定的按照加入的先后来处理
cmd = cmds.get(0);
//同时从队列里面取掉这个命令对象
cmds.remove(0);
}
return cmd;
}
}

提示：这里并没有考虑一些复杂的情况，比如：如果命令队列里面没有命令，而厨师又来获取命令怎么办？这里只是做一个基本的示范，并不是完整的实现，所以这里就没有去处理这些问题了，当然出现这种问题，就需要使用wait/notify来进行线程调度了。

（5）有了命令队列，谁来向这个队列里面传入命令呢？

很明显是服务员，当客户点菜完成，服务员就会执行菜单，现在执行菜单就相当于把菜单直接传递给后厨，也就是要把菜单里的所有命令对象加入到命令队列里面。因此菜单对象的实现需要改变，示例代码如下：

/**
* 菜单对象，是个宏命令对象
*/
public class MenuCommand implements Command {
/**
* 用来记录组合本菜单的多道菜品，也就是多个命令对象
*/
private Collection<Command> col = new ArrayList<Command>();
/**
* 点菜，把菜品加入到菜单中
* @param cmd 客户点的菜
*/
public void addCommand(Command cmd){
col.add(cmd);
}
public void setCookApi(CookApi cookApi){
//什么都不用做
}
public int getTableNum(){
//什么都不用做
return 0;
}
/**
* 获取菜单中的多个命令对象
* @return 菜单中的多个命令对象
*/
public Collection<Command> getCommands(){
return this.col;
}

public void execute() {
//执行菜单就是把菜单传递给后厨
CommandQueue.addMenu(this);
}
}

（6）现在有了命令队列，也有人负责向队列里面添加命令了，可是谁来执行命令队列里面的命令呢？

答案是：由厨师从命令队列里面获取命令，并真正处理命令，而且厨师在处理命令前会把自己设置到命令对象里面去当接收者，表示这个菜由我来实际做。

厨师对象的实现，大致有如下的改变：

为了更好的体现命令队列的用法，再说实际情况也是多个厨师，这里用多线程来模拟多个厨师，他们自己从命令队列里面获取命令，然后处理命令，然后再获取下一个，如此反复，因此厨师类要实现多线程接口。
还有一个改变，为了在多线程中输出信息，让我们知道是哪一个厨师在执行命令，给厨师添加了一个姓名的属性，通过构造方法传入。
另外一个改变是为了在多线程中看出效果，在厨师真正做菜的方法里面使用随机数模拟了一个做菜的时间。

好了，介绍完了改变的地方，一起看看代码吧，示例代码如下：

/**
* 厨师对象，做热菜的厨师
*/
public class HotCook implements CookApi,Runnable{
/**
* 厨师姓名
*/
private String name;
/**
* 构造方法，传入厨师姓名
* @param name 厨师姓名
*/
public HotCook(String name){
this.name = name;
}
public void cook(int tableNum,String name) {
//每次做菜的时间是不一定的，用个随机数来模拟一下
int cookTime = (int)(20 * Math.random());
System.out.println(this.name+"厨师正在为"+tableNum
+"号桌做："+name);
try {
//让线程休息这么长时间，表示正在做菜
Thread.sleep(cookTime);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println(this.name+"厨师为"+tableNum
+"号桌做好了："+name+",共计耗时="+cookTime+"秒");
}
public void run() {
while(true){
//到命令队列里面获取命令对象
Command cmd = CommandQueue.getOneCommand();
if(cmd != null){
//说明取到命令对象了，这个命令对象还没有设置接收者
//因为前面都还不知道到底哪一个厨师来真正执行这个命令
//现在知道了，就是当前厨师实例，设置到命令对象里面
cmd.setCookApi(this);
//然后真正执行这个命令
cmd.execute();
}
//休息1秒
try {
Thread.sleep(1000L);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}

（7）该来看看服务员类了，由于现在考虑了后厨的管理，因此从实际来看，这次服务员也不知道到底命令的真正接收者是谁了，也就是说服务员也不知道某个菜到底最后由哪一位厨师完成，所以服务员类就简单了。

组装命令对象和接收者的功能后移到厨师类的线程里面了，当某个厨师从命令队列里面获取一个命令对象的时候，这个厨师就是这个命令的真正接收者。

看看服务员类的示例代码如下：

/**
* 服务员，负责组合菜单,还负责执行调用
*/
public class Waiter {
/**
* 持有一个宏命令对象——菜单
*/
private MenuCommand menuCommand = new MenuCommand();
/**
* 客户点菜
* @param cmd 客户点的菜，每道菜是一个命令对象
*/
public void orderDish(Command cmd){
//添加到菜单中
menuCommand.addCommand(cmd);
}
/**
* 客户点菜完毕，表示要执行命令了，这里就是执行菜单这个组合命令
*/
public void orderOver(){
this.menuCommand.execute();
}
}

（8）在见到曙光之前，还有一个问题要解决，就是谁来启动多线程的厨师呢？

为了实现后厨的管理，为此专门定义一个后厨管理的类，在这个类里面去启动多个厨师的线程。而且这种启动在运行期间应该只有一次。示例代码如下：

/**
* 后厨的管理类，通过此类让后厨的厨师进行运行状态
*/
public class CookManager {
/**
* 用来控制是否需要创建厨师，如果已经创建过了就不要再执行了
*/
private static boolean runFlag = false;
/**
* 运行厨师管理，创建厨师对象并启动他们相应的线程，
* 无论运行多少次，创建厨师对象和启动线程的工作就只做一次
*/
public static void runCookManager(){
if(!runFlag){
runFlag = true;
//创建三位厨师
HotCook cook1 = new HotCook("张三");
HotCook cook2 = new HotCook("李四");
HotCook cook3 = new HotCook("王五");

//启动他们的线程
Thread t1 = new Thread(cook1);
t1.start();
Thread t2 = new Thread(cook2);
t2.start();
Thread t3 = new Thread(cook3);
t3.start();
}
}
}

（9）曙光来临了，写个客户端测试测试，示例代码如下：

public class Client {
public static void main(String[] args) {
//先要启动后台，让整个程序运行起来
CookManager.runCookManager();

//为了简单，直接用循环模拟多个桌号点菜
for(int i = 0;i<5;i++){
//创建服务员
Waiter waiter = new Waiter();
//创建命令对象，就是要点的菜
Command chop = new ChopCommand(i);
Command duck = new DuckCommand(i);

//点菜，就是把这些菜让服务员记录下来
waiter.orderDish(chop);
waiter.orderDish(duck);

//点菜完毕
waiter.orderOver();
}
}
}

（10）运行一下，看看效果，可能每次运行的效果不一样，毕竟是使用多线程在处理请求队列，某次运行的结果如下：



好好观察上面的数据，在多线程环境下，虽然保障了命令对象取出的顺序是先进先出，但是究竟是哪一个厨师来做，还有具体做多长时间都是不定的。

3.7 命令模式的优缺点

更松散的耦合

命令模式使得发起命令的对象——客户端，和具体实现命令的对象——接收者对象完全解耦，也就是说发起命令的对象，完全不知道具体实现对象是谁，也不知道如何实现。
更动态的控制

命令模式把请求封装起来，可以动态对它进行参数化、队列化和日志化等操作，从而使得系统更灵活。
能很自然的复合命令

命令模式中的命令对象，能够很容易的组合成为复合命令，就是前面讲的宏命令，从而使系统操作更简单，功能更强大。
更好的扩展性

由于发起命令的对象和具体的实现完全解耦，因此扩展新的命令就很容易，只需要实现新的命令对象，然后在装配的时候，把具体的实现对象设置到命令对象里面，然后就可以使用这个命令对象，已有的实现完全不用变化。

3.8 思考命令模式

1：命令模式的本质

命令模式的本质：封装请求。

前面讲了，命令模式的关键就是把请求封装成为命令对象，然后就可以对这个对象进行一系列的处理了，比如上面讲到的参数化配置、可撤销操作、宏命令、队列请求、日志请求等功能处理。

2：何时选用命令模式

建议在如下情况中，选用命令模式：

如果需要抽象出需要执行的动作，并参数化这些对象，可以选用命令模式，把这些需要执行的动作抽象成为命令，然后实现命令的参数化配置
如果需要在不同的时刻指定、排列和执行请求，可以选用命令模式，把这些请求封装成为命令对象，然后实现把请求队列化
如果需要支持取消操作，可以选用命令模式，通过管理命令对象，能很容易的实现命令的恢复和重做的功能
如果需要支持当系统崩溃时，能把对系统的操作功能重新执行一遍，可以选用命令模式，把这些操作功能的请求封装成命令对象，然后实现日志命令，就可以在系统恢复回来后，通过日志获取命令列表，从而重新执行一遍功能
在需要事务的系统中，可以选用命令模式，命令模式提供了对事务进行建模的方法，命令模式有一个别名就是Transaction。

3.9 退化的命令模式

在领会了命令模式本质后，来思考一个命令模式退化的情况。

前面讲到了智能命令，如果命令的实现对象超级智能，实现了命令所要求的功能，那么就不需要接收者了，既然没有了接收者，那么也就不需要组装者了。

（1）举个最简单的示例来说明

比如现在要实现一个打印服务，由于非常简单，所以基本上就没有什么讲述，依次来看，命令接口定义如下：

public interface Command {
public void execute();
}

命令的实现示例代码如下：

public class PrintService implements Command{
/**
* 要输出的内容
*/
private String str = "";
/**
* 构造方法，传入要输出的内容
* @param s 要输出的内容
*/
public PrintService(String s){
str = s;
}
public void execute() {
//智能的体现，自己知道怎么实现命令所要求的功能，并真的实现了相应的功能，不再转调接收者了
System.out.println("打印的内容为="+str);
}
}

此时的Invoker示例代码如下：

public class Invoker {
/**
* 持有命令对象
*/
private Command cmd = null;
/**
* 设置命令对象
* @param cmd 命令对象
*/
public void setCmd(Command cmd){
this.cmd = cmd;
}
/**
* 开始打印
*/
public void startPrint(){
//执行命令的功能
this.cmd.execute();
}
}

最后看看客户端的代码，示例如下：

public class Client {
public static void main(String[] args) {
//准备要发出的命令
Command cmd = new PrintService("退化的命令模式示例");
//设置命令给持有者
Invoker invoker = new Invoker();
invoker.setCmd(cmd);

//按下按钮，真正启动执行命令
invoker.startPrint();
}
}

测试结果如下：

打印的内容为=退化的命令模式示例

（2）继续变化

如果此时继续变化，Invoker也开始变得智能化，在Invoker的startPrint方法里面，Invoker加入了一些实现，同时Invoker对持有命令也有意见，觉得自己是个傀儡，要求改变一下，直接在调用方法的时候传递命令对象进来，示例代码如下：

public class Invoker {
public void startPrint(Command cmd){
System.out.println("在Invoker中，输出服务前");
cmd.execute();
System.out.println("输出服务结束");
}
}

看起来Invoker退化成一个方法了。

这个时候Invoker很高兴，宣称自己是一个智能的服务，不再是一个傻傻的转调者，而是有自己功能的服务了。这个时候Invoker调用命令对象的执行方法，也不叫转调，改名叫“回调”，意思是在我Invoker需要的时候，会回调你命令对象，命令对象你就乖乖的写好实现，等我“回调”你就可以了。

事实上这个时候的命令模式的实现，基本上就等同于Java回调机制的实现，可能有些朋友看起来感觉还不是佷像，那是因为在Java回调机制的常见实现上，经常没有单独的接口实现类，而是采用匿名内部类的方式来实现的。

（3）再进一步

把单独实现命令接口的类改成用匿名内部类实现，这个时候就只剩下命令的接口、Invoker类，还有客户端了。

为了使用匿名内部类，还要设置要输出的值，对命令接口做点小改动，增加一个设置输出值的方法，示例代码如下：

public interface Command {
public void execute();
/**
* 设置要输出的内容
* @param s 要输出的内容
*/
public void setStr(String s);
}

此时Invoker就是上面那个，而客户端会有些改变，客户端的示例代码如下：

public class Client {
public static void main(String[] args) {
//准备要发出的命令，没有具体实现类了
//匿名内部类来实现命令
Command cmd = new Command(){
private String str = "";
public void setStr(String s){
str = s;
}
public void execute() {
System.out.println("打印的内容为="+str);
}
};
cmd.setStr("退化的命令模式类似于Java回调的示例");
//这个时候的Invoker或许该称为服务了
Invoker invoker = new Invoker();
//按下按钮，真正启动执行命令
invoker.startPrint(cmd);
}
}

运行测试一下，结果如下：

在Invoker中，输出服务前
打印的内容为=退化的命令模式类似于Java回调的示例
输出服务结束

（4）现在是不是看出来了，这个时候的命令模式的实现，基本上就等同于Java回调机制的实现。这也是很多人大谈特谈命令模式可以实现Java回调的意思。

当然更狠的是连Invoker也不要了，直接把那个方法搬到Client中，那样测试起来就更方便了。在实际开发中，应用命令模式来实现回调机制的时候，Invoker通常还是有的，但可以智能化实现，更准确的说Invoker充当客户调用的服务实现，而回调的方法只是实现服务功能中的一个或者几个步骤。

3.10 相关模式

命令模式和组合模式

这两个模式可以组合使用。

在命令模式中，实现宏命令的功能，就可以使用组合模式来实现。前面的示例并没有按照组合模式来做，那是为了保持示例的简单，还有突出命令模式的实现，这点请注意。
命令模式和备忘录模式

这两个模式可以组合使用。

在命令模式中，实现可撤销操作功能时，前面讲了有两种实现方式，其中有一种就是保存命令执行前的状态，撤销的时候就把状态恢复回去。如果采用这种方式实现，就可以考虑使用备忘录模式。

如果状态存储在命令对象里面，那么还可以使用原型模式，把命令对象当作原型来克隆一个新的对象，然后把克隆出来的对象通过备忘录模式存放。
命令模式和模板方法模式

这两个模式从某种意义上有相似的功能，命令模式可以作为模板方法的一种替代模式，也就是说命令模式可以模仿实现模板方法模式的功能。

如同前面讲述的退化的命令模式可以实现Java的回调，而Invoker智能化后向服务进化，如果Invoker的方法就是一个算法骨架，其中有两步在这个骨架里面没有具体实现，需要外部来实现，这个时候就可以通过回调命令接口来实现。

而类似的功能在模板方法里面，一个算法骨架，其中有两步在这个骨架里面没有具体实现，是先调用抽象方法，然后等待子类来实现。

可以看出虽然实现方式不一样，但是可以实现相同的功能。