设计模式实战-命令模式
1、定义
命令模式（Command Pattern）又称为行动（Action）模式或交易（Transaction）模式。
命令模式的英文定义是：
Encapsulate a request as an object, thereby letting you parameterize clients with different requests, queue or log requests, and support undoable operations.
意思是：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。
简单来说，命令模式就是将发送者、接收者和调用命令封装成对象，客户端调用的时候可以选择不同的对象，从而实现发送者和接收者的完全解耦。
2、组成角色
命令模式包含如下角色：
- 命令接口（Command）角色：该角色声明一个接口，定义需要执行的命令；
- 具体命令实现类（Concrete Command）角色：该角色定义一个接收者和行为之间的弱耦合，实现命令方法，并调用接收者的相应操作；
- 调用者（Invoker）角色：该角色负责调用命令对象执行请求；
- 接收者（Receiver）角色：该角色负责具体实施和执行请求动作（方法）；
- 客户端（Client）角色：串连执行整个流程。
角色关系类图如下：
3、命令模式代码实现
3.1 接收者
// 接收者
class Receiver {
public void doSomething() {
System.out.println("执行业务逻辑");
}
}3.2 命令对象
// 命令接口
interface Command {
void execute();
}
// 具体命令类
class ConcreteCommand implements Command {
private Receiver receiver;
public ConcreteCommand(Receiver receiver) {
this.receiver = receiver;
}
public void execute() {
this.receiver.doSomething();
}
}3.3 请求者
// 请求者类
class Invoker {
// 持有命令对象
private Command command;
public Invoker(Command command) {
this.command = command;
}
// 请求方法
public void action() {
this.command.execute();
}
}3.4 客户端
// 客户端
class Client {
public static void main(String[] args) {
// 创建接收者
Receiver receiver = new Receiver();
// 创建命令对象，设定接收者
Command command = new ConcreteCommand(receiver);
// 创建请求者，把命令对象设置进去
Invoker invoker = new Invoker(command);
// 执行方法
invoker.action();
}
}通过代码我们可以看到，命令模式把一条命令分为四步，先定义接收者，再创建执行命令对象，再创建请求者，最后执行命令方法。它的耦合度要比把所有的操作都封装到一个类中要低的多，而这也正是命令模式的精髓所在：把命令的调用者与执行者分开，使双方不必关心对方是如何操作的。
4、优缺点
命令模式的优点：
- 类间解耦：调用者角色与接收者角色之间没有任何依赖关系，调用者实现功能时只需要调用 Command 中的 execute() 方法即可，不需要了解是哪个接收者执行；
- 可扩展性：Command 的子类可以非常容易地扩展，而调用者 Invoker 和高层次的模块 Client 不产生严重的代码耦合。
命令模式的缺点：
- 使用命令模式会导致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。
5、应用场景
命令模式的典型应用场景如下：
- 系统需要支持命令的撤销（undo），命令对象可以把状态存储起来，等到客户端需要撤销时，可以调用 undo() 方法，将命令所产生的效果撤销；
- 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，使用命令模式来实现，可以很方便的增加新的命令。
6、使用实例
以生活中的看电视为例，其中遥控器就是命令发送者，电视就是请求接收者，分别对应：开机、关机、切换频道三个命令，实现代码如下。
6.1 定义遥控功能（命令接口和实现类）
interface Command {
void execute();
}
// 打开电视（命令）
class OpenTvCommand implements Command {
private TV tv;
public OpenTvCommand(TV tv) {
this.tv = tv;
}
public void execute() {
tv.open();
}
}
// 更换电视频道（命令）
class ChangeTvCommand implements Command {
private TV tv;
public ChangeTvCommand(TV tv) {
this.tv = tv;
}
public void execute() {
tv.change();
}
}
// 关闭电视（命令）
class CloseTvCommand implements Command {
private TV tv;
public CloseTvCommand(TV tv) {
this.tv = tv;
}
public void execute() {
tv.close();
}
}6.2 接收者（执行命令）
// 电视机的具体动作
class TV {
public void open() {
System.out.println("打开电视机");
}
public void close() {
System.out.println("关闭电视机");
}
public void change() {
System.out.println("切换电视频道");
}
}6.3 执行者（发起执行命令对象）
// 遥控器
class TvRemote {
private Command openTvCommand;
private Command closeTvCommand;
private Command changeTvCommand;
public TvRemote(Command openTvCommand, Command closeTvCommand, Command changeTvCommand) {
this.openTvCommand = openTvCommand;
this.closeTvCommand = closeTvCommand;
this.changeTvCommand = changeTvCommand;
}
// 打开电视
public void open() {
openTvCommand.execute();
}
// 关闭电视
public void close() {
closeTvCommand.execute();
}
// 换频道
public void change() {
changeTvCommand.execute();
}
}6.4 客户端（调用）
class Client{
public static void main(String[] args) {
TV tv = new TV();
Command openTvCommand = new OpenTvCommand(tv);
Command closeTvCommand = new CloseTvCommand(tv);
Command changeTvCommand = new ChangeTvCommand(tv);
TvRemote control = new TvRemote(openTvCommand,closeTvCommand,changeTvCommand);
control.open();
control.change();
control.close();
}
}7、总结
命令模式是通过封装命令类来实现解耦调用者（发送命令）和接收者（执行命令），它的优点是可扩展性好，缺点是需要为不同的命令需要制定单独的命令类。你还知道哪些命令模式在生活中的例子呢？
若将上面代码改为使用循环的方式，又该如何修改呢？大家可以思考一下。
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原始发表：2020-04-21，如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除
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