设计模式 —— 命令模式（Command Pattern）

命令模式（Command Pattern）

概念：

概述：在软件设计中，我们经常会遇到某些对象发送请求，然后某些对象接受请求后执行，但发送请求的对象可能并不知道接受请求的对象是谁，执行的是什么动作。此时可通过 命令模式 来实现，让发送者和接受者完全的松耦合，这样可大大增强程序的灵活性。

定义：命令模式 将“请求”封装成对象，以便使用不同的请求，队列或者日志来参数化其他对象。命令模式也支持可撤销的操作。

组成：

Client（客户）：负责创建一个具体的命令（Concrete Command）

Invoker（调用者）：调用者持有一个命令对象，并在某个时刻调用命令对象的 execute() 方法。

Command（命令接口）：包含命令对象的 execute() 方法和 undo() 方法。

ConcreteCommand（具体命令）：实现命令接口。包括两个操作，执行命令和撤销命令。

Receiver（接收者）：接受命令并执行。

例子：

现在比较火的小米手机，可以当作遥控器控制多种不同的家电，手机发送命令，不同的电器接收到后执行。



Command 类

public interface Command {
public void execute();
public void undo();
}

开灯命令

public class LightOnCommand implements Command {
private Light light;

LightOnCommand(Light light) {
this.light = light;
}

public void execute() {
light.on();
}

public void undo() {
light.off();
}
}

开电视命令

public class TVOnCommand implements Command {
private TV tv;

public TVOnCommand(TV tv) {
this.tv = tv;
}

public void execute() {
tv.on();
}

public void undo() {
tv.off();
}
}

家用电器接口类

public interface HouseholdAppliances {
public void on();
public void off();
}

电视类

public class TV implements HouseholdAppliances {
public void on() {
System.out.println("the TV on");
}

public void off() {
System.out.println("the TV off");
}
}

电灯类

public class Light implements HouseholdAppliances{
public void on() {
System.out.println("the light on");
}

public void off() {
System.out.println("the light off");
}
}

手机控制器类

public class MiPhone {
ArrayList commands;

public MiPhone() {
commands = new ArrayList();
}

public void setCommand(Command command) {
commands.add(command);
}

public void onButtonWasPushed(int slot) {
((Command)commands.get(slot-1)).execute();
}

public static void main(String[] args) {
MiPhone miPhone = new MiPhone();
//创建电器
Light light = new Light();
TV tv = new TV();
//创建命令
LightOnCommand lightOnCommand = new LightOnCommand(light);
TVOnCommand tvOnCommand = new TVOnCommand(tv);
//给小米手机设置命令
//设置第一个按钮为开灯
miPhone.setCommand(lightOnCommand);
//设置第二个按钮为开电视
miPhone.setCommand(tvOnCommand);

//开灯
miPhone.onButtonWasPushed(1);
//开电视
miPhone.onButtonWasPushed(2);
}
}

运行结果：

适用场景

系统需要将请求调用者和请求接收者解耦，使得调用者和接收者不直接交互。

系统需要在不同的时间指定请求、将请求排队（如：线程池+工作队列）和执行请求。

系统需要支持命令的撤销(Undo)操作和恢复(Redo)操作。

系统需要将一组操作组合在一起，即支持宏命令。

优缺点：

优点：

降低系统的耦合度:Command模式将调用操作的对象与知道如何实现该操作的对象解耦。

Command是头等的对象。它们可像其他的对象一样被操纵和扩展。

组合命令:你可将多个命令装配成一个组合命令，即可以比较容易地设计一个命令队列和宏命令。一般说来，组合命令是Composite模式的一个实例。

增加新的Command很容易，因为这无需改变已有的类。

可以方便地实现对请求的Undo和Redo。

缺点：

使用命令模式可能会导致某些系统有过多的具体命令类。因为针对每一个命令都需要设计一个具体命令类，因此某些系统可能需要大量具体命令类，这将影响命令模式的使用。

更多用途：

宏命令模式：命令模式 加 组合模式，我们可以将多个命令组合到一起来实现命令的批处理。

队列请求：将命令排成一个队列打包，一个个调用 execute 方法，如线程池的任务队列，线程不关心任务队列中是读 IO 还是计算，只取出命令后执行，接着进行下一个。

日志请求：某些应用需要我们将所有的动作记录在日志中，然后在系统死机等情况出现时，重新调用这些动作恢复到之前的状态。如数据库事务。

完

参考：

《Head first 设计模式》

设计模式 ( 十三 ) 命令模式Command（对象行为型）