[设计模式]命令模式

感谢《Android源码设计模式解析与实战》 何红辉 关爱民 著

命令模式（Command Pattern）是行为型设计模式之一，命令模式相对于其他的设计模式更为灵活多变。如在操作系统中，我们点击“关机”命令，系统就会执行一系列的操作，如先是暂停处理事件，保存系统的一些配置，然后结束程序进程，，最后调用内核命令关闭计算机等，对于这一系列的命令，用户不用去管，，用户只需占击系统的关机按钮即可完成如上一系列的命令。而命令模式其实也与之相同，将一系列的方法调用封装，只需调用一个方法执行，那么所有这些被封装的方法就会被挨个执行调用。

定义：

将一个请求封装成一个对象，从而让用户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，以及支持可撤销的操作。

使用场景：

需要抽象出待地的动作，然后以参数的形式提供出来——类似于过程设计中的回调机制，而命令模式正是回调机制的一个面向对象替代品。

在不同的时刻指定、排列和执行请求。一个命令对象可以月与初始请求无关的生存期。

需要支持取消操作。

支持修改日志功能，这样当系统崩溃时，这些修改可以被重做一遍。

需要支持事务操作。

UML类图：



Receiver:接收者角色

该类负责具体实施或执行一个请求，执行具体逻辑的角色，以开头的 “关机”命令操作为例，其接收者角色就是真正执行各项关机逻辑的底层代码。任何一个类都可以成为一个接收者，而在接收者类中封装具体操作逻辑的方法我们则称为行动方法。

Command：命令角色。定义所有具体命令类的抽象接口。

ConcreteCommand:具体命令角色。

该类实现了Command接口，在execute方法中调用接收者角色的相关方法，在接收者和命令执行的具体行为之间加以弱耦合。而execute则通常称为执行方法，具体可能还包含很多相关的操作，比如保存数据、关闭文件、结束进程等，如果将这一具体的逻辑处理看作接收者，那自身难保调用这些具体逻辑的方法就可以看作是执行方法。

Invoker：请求者角色

该类的职责就是调用命令对象执行具体的请求，相关的方法我们称为行动方法，如“关机”这个菜单命令一般就对应一个关机方法，我们点击了“关机”命令后，由这个关机方法去调用具体的命令执行具体的逻辑，这时的“关机”对应的这个方法就可以看做是请求者。

示例：

/**
* TetrisMachine类是整个命令模式中唯一处理具体代码逻辑的地方，其他的类都是直接或间接地调用到该类的方法，
* 这就是接收者角色，处理具体的逻辑。接收者类只是一个普通的类，任何类都可以作为接收者。
*
*
*/
public class TetrisMachine {

/**
* 真正处理向左操作的逻辑
*/
public void toLeft(){
System.out.println("向左");
}

/**
* 真正处理向右操作的逻辑
*/
public void toRight(){
System.out.println("向右");
}

/**
* 真正处理快速向下操作的逻辑
*/
public void fastToBottom(){
System.out.println("快速落下");
}

/**
* 真正处理改变形状操作的逻辑
*/
public void transForm(){
System.out.println("改变形状");
}

}

/**
* 命令者抽象 定义执行方法
* @author Administrator
*
*/
public interface Command {
/**
* 命令执行方法
*/
void execute();
}

/**
* 具体命令者 向左移动的命令
* @author Administrator
*
*/
public class LeftCommand implements Command {
//持有一个接收者对象的引用
private TetrisMachine machine;

public LeftCommand(TetrisMachine machine) {
this.machine = machine;
}

//调用具体方法执行操作
@Override
public void execute() {
machine.toLeft();
}

}

其他具体命令者和LeftCommand一样就不写了

/**
* 请求者类
* @author Administrator
*
*/
public class Buttons {
private LeftCommand leftCommand;
private RightCommand rightCommand;
private FallCommand fallCommand;
private TransformCommand transformCommand;

public void setLeftCommand(LeftCommand left){
this.leftCommand = left;
}

public void setRightCommand(RightCommand right){
this.rightCommand = right;
}

public void setFallCommand(FallCommand fall){
this.fallCommand = fall;
}

public void setTransformCommand(TransformCommand transform){
this.transformCommand = transform;
}

public void toLeft(){
leftCommand.execute();
}

public void toRight(){
rightCommand.execute();
}

public void fall(){
fallCommand.execute();
}

public void transform(){
transformCommand.execute();
}
}

public class Player {
public static void main(String[] args) {
//首先创建接收者，例如俄罗斯方块游戏
TetrisMachine machine = new TetrisMachine();
//构造四种命令对象，把接收者的引用做为参数传入
LeftCommand left = new LeftCommand(machine);
RightCommand right = new RightCommand(machine);
FallCommand fall = new FallCommand(machine);
TransformCommand trans = new TransformCommand(machine);

//创建请求者对象， 把具体命令者传入
Buttons button = new Buttons();
button.setLeftCommand(left);
button.setRightCommand(right);
button.setFallCommand(fall);
button.setTransformCommand(trans);

//调用的请求者的方法，其实就是在内部调用了各具体命令对象的execute方法，命令对象execute方法实际调用
//的接收者真正的处理逻辑的方法
button.toLeft();
button.toRight();
button.fall();
button.transform();
}
}

调用逻辑做得如此复杂，这是因为开发起来方便，每次增加或修改功能只需修改TetrisMachine类，然后对应地改一改Player类，一切很方便，这就符合了设计模式的一条重要原则:对修改关闭对扩展开放

使用命令模式还可以实现命令记录的功能，如在上例中，我们在请求都Butttons里使用一个数据结构来存储执行过的命令对象，以此可以方便地知道刚刚执行过哪些命令动作，并可以在需要时恢复。

总结：

优点：更弱的耦合性、更灵活的控制性以及更好的扩展性

缺点：类的膨胀，大时不时衍生类的创建，这是一个不可避免的问题