【设计模式】行为型模式-第 3 章第 2 讲【命令模式】
【设计模式】行为型模式-第 3 章第 2 讲【命令模式】
目录
1、命令模式定义
命令模式（Command Pattern）是一种数据驱动的设计模式，它属于行为型模式。请求以命令的形式包裹在对象中，并传给调用对象。调用对象寻找可以处理该命令的合适的对象，并把该命令传给相应的对象，该对象执行命令。
在面向对象编程当中，一个很重要的事情是设计能够使得代码松耦合。举个例子，我们需要开发一个复杂的程序，用来绘制诸如点、线、线段、圆、矩形等许多图形。
为了让代码能够实现所有种类的形状，我们需要实现很多操作来处理菜单操作。
为了让程序可维护，我们需要创建一个统一的方法来定义所有的命令，这样做便能够将所有实现细节隐藏在程序之中（这个程序实际上就是客户端）。
2、为何要用命令模式？
命令模式能够做到：
- 提供一个统一的方法来封装命令和其所需要的参数来执行一个动作。
- 允许处理命令，例如将命令存储在队列中。
注意事项：系统需要支持命令的撤销(Undo)操作和恢复(Redo)操作，也可以考虑使用命令模式。
3、实现
3.1、命令模式的通用类图，如图 1-1
图 1-1
上面的类图中包括以下元素：
Command（命令类）：这是表示命令封装的抽象类。它声明了执行的抽象方法，该方法应该由所有具体命令实现。
ConcreteCommand（具体命令类）：这是命令的实际实现。它必须执行命令并处理与每个具体命令相关的参数。它将命令委托给接收者。
Receiver（接收者）：这是负责执行与命令关联的操作的类。
Invoker（调用者）：这是触发命令的类。通常是外部事件，例如用户操作。
Client（客户端）：这是实例化具体命令对象及其接收者的实际类。
3.2、具体实现案例
我们首先创建作为命令的接口 Order，然后创建作为请求的 Stock 类。具体命令类 BuyStock 和 SellStock，实现了 Order 接口，将执行实际的命令处理。创建作为调用对象的类 Broker（触发命令的类），它接受订单并能下订单。
Broker 对象使用命令模式，基于命令的类型确定哪个对象执行哪个命令。CommandPatternDemo 类使用 Broker 类来演示命令模式。
1）先创建作为命令的接口 Order.java
Order.java
package com.zhaoyanfei.designpattern.commandpattern;
/**
* @Date 2022年10月6日
* @author zhaoYanFei
* 订单接口(Command（命令类）)
*
*/
public interface Order {
void execute();
}2）创建一个请求类 Stock.java
Stock.java
package com.zhaoyanfei.designpattern.commandpattern;
/**
* Stock 请求类
* @Date 2022年10月6日
* @author zhaoYanFei
*/
public class Stock {
private String name = "笔记本";
private int quantity = 3;
public void buy(){
System.out.println("Stock [ Name: "+name+", Quantity: " + quantity +" ] bought");
}
public void sell(){
System.out.println("Stock [ Name: "+name+", Quantity: " + quantity +" ] sold");
}
}3）创建实现了 Order 接口的具体命令类
BuyStock.java
package com.zhaoyanfei.designpattern.commandpattern;
/**
* BuyStock 具体执行命令的类
* @Date 2022年10月6日
* @author zhaoYanFei
*/
public class BuyStock implements Order {
private Stock stock;
@Override
public void execute() {
// TODO Auto-generated method stub
stock.buy();
}
public BuyStock(Stock stock){
this.stock = stock;
}
}SellStock.java
package com.zhaoyanfei.designpattern.commandpattern;
/**
* SellStock 具体执行命令的类
* @Date 2022年10月6日
* @author zhaoYanFei
*/
public class SellStock implements Order {
private Stock stock;
@Override
public void execute() {
// TODO Auto-generated method stub
stock.sell();
}
public SellStock(Stock stock){
this.stock = stock;
}
}4）创建命令调用类 Broker.java ,将命令存放在任务队列中。
Broker.java
package com.zhaoyanfei.designpattern.commandpattern;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
/**
* Broker 命令调用类
* @Date 2022年10月6日
* @author zhaoYanFei
*
*/
public class Broker {
private List<Order> orderList = new ArrayList<Order>();
//添加命令到队列中
public void addCommand(Order order) {
orderList.add(order);
}
//执行命令集合
public void executeCommand() {
for (Order order : orderList) {
order.execute();
}
//清空任务队列
orderList.clear();
}
}5）创建客户端调用测试类 CommandPatternDemo.java
使用 Broker 类来接受并执行命令。
CommandPatternDemo.java
package com.zhaoyanfei.designpattern.commandpattern;
/**
* CommandPatternDemo 客户端调用测试类
* @Date 2022年10月6日
* @author zhaoYanFei
*
*/
public class CommandPatternDemo {
public static void main(String[] args) {
Stock stock = new Stock();
BuyStock buyStock = new BuyStock(stock);
SellStock sellStock = new SellStock(stock);
Broker broker = new Broker();
broker.addCommand(buyStock);
broker.addCommand(sellStock);
broker.executeCommand();
}
}执行结果如下：
4、适用情况和示例
Undo/Redo operation（撤销 / 重做操作）：命令模式允许我们将命令对象存储在队列中。这样就可以实现撤销和重做操作。
Composite command (组合命令) ：复杂命令可以使用组合模式由简单命令组成，并按顺序运行。通过这种方式，我们可以以面向对象的方式构建宏。
The asynchronous method invocation（异步方法调用）：命令模式用于多线程应用程序。命令对象可以在后台以单独的线程执行。java.lang.Runnable 是一个命令接口。
下面代码中，Runnable 接口充当命令接口，由 RunnableThread 具体实现执行命令
package com.zhaoyanfei.designpattern.commandpattern;
public class RunnableThread implements Runnable {
@Override
public void run() {
// TODO Auto-generated method stub
System.out.println("the command implementation code");
}
}客户端调用命令启动新线程：
package com.zhaoyanfei.designpattern.commandpattern;
public class ClientThread {
public static void main(String[] args) {
RunnableThread runnableThread = new RunnableThread();
Thread thread = new Thread(runnableThread);
thread.start();
}
}执行程序，输出结果如下：
5、命令模式的优缺点
5.1、优点
1、降低了系统耦合度。
2、新的命令可以很容易添加到系统中去。
5.2、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。
6、结语
回顾一下，这篇文章的内容
命令模式中的4个角色：
- 接收者角色（Receiver）：负责具体执行一个请求
- 命令角色（ICommand）：定义需要执行的所有命令行为
- 具体的命令角色（ConcreteCommand）：内部维护一个Receiver
- 请求者角色（Invoker）：接收客户端的命令，并执行命令
将一个请求封装成一个对象，从而使您可以用不同的请求对客户进行参数化。
下一节，我会分享行为型模式中的解释器模式。