设计模式 | 行为型 | 命令模式
命令模式（Command）
命令模式（Command）
介绍
命令模式是一种行为设计模式，
它可以将请求转换为一个包含与请求相关的所有信息的独立对象。
转换让你能根据不同的请求将方法参数化，并且能够支持排队、延迟执行、记录日志、撤销等附加控制功能。
适用场景
- 实现参数化对象。
- 实现将操作序列化功能。
- 比如放入队列中或者远程执行操作。
- 实现操作回滚功能。
- 如果部分状态私有，可配合备忘录模式进行实现。
- 备份会占据大量内存，如果可能，可使用反向操作来进行优化。
- ...
优缺点
优点：
- 开闭原则。
- 单一职责原则：可以解耦触发和执行操作的类。
- 可以实现操作的延迟执行。
- 可以实现撤销和恢复功能。
- 可以将一组简单命令组合成一个复杂命令。
缺点：
- 代码复杂度增加：相当于在发送者和接受者中间多加了一层。
与其他模式的关系
- 原型模式可用于保存命令的历史记录。
- 可以同时使用命令和备忘录模式来实现 “撤销”。
- 可以将访问者模式视为命令模式的加强版本，其对象可对不同类的多种对象执行操作。
- 责任链的管理者可使用命令模式实现。
- 可以对由请求代表的同一个上下文对象执行许多不同的操作。
- 也可以是请求自身就是一个命令对象。
- 命令和策略模式看上去很像但它们的意图有非常大的不同。
- 在命令模式中，不同的命令具有不同的目的，对应不同的处理逻辑，并且互相之间不可替换。
- 在策略模式中，不同的策略具有相同的目的、不同的实现、互相之间可以替换。
- 责任链模式、命令模式、中介者模式和观察者模式用于处理请求发送者和接收者之间的不同连接方式
- 责任链按照顺序将请求动态传递给一系列的潜在接收者，直至其中一名接收者对请求进行处理。
- 命令在发送者和请求者之间建立单向连接。
- 中介者清除了发送者和请求者之间的直接连接，强制它们通过一个中介对象进行间接沟通。
- 观察者允许接收者动态地订阅或取消接收请求。
实现方式
- 声明仅有一个执行方法的命令接口。
- 抽取请求并使之成为实现命令接口的具体命令类。
- 每个类都必须有一组成员变量来保存请求参数和实际接收者对象的引用。
- 所有变量的数值都必须通过命令构造函数进行初始化。
- 找到担任发送者职责的类。
- 在这些类中添加保存命令的成员变量。发送者只能通过命令接口与其命令进行交互。
- 发送者自身通常并不创建命令对象，而是通过客户端代码获取。
示例
命令抽象类
public abstract class Command {
/**
* 实际接收者。 作为示例，这里忽略了请求的参数
*/
protected GameEngine gameEngine;
public Command(GameEngine gameEngine) {
this.gameEngine = gameEngine;
}
/**
* 大部分命令只处理如何将请求传递到接收者的细节
* 如有需要，也可以在这个类里添加一些附加功能，如撤销、队列、延迟等。
*/
public abstract String execute();
}
具体命令
public class CommandQ extends Command{
public CommandQ(GameEngine gameEngine) {
super(gameEngine);
}
@Override
public String execute() {
// 将请求传递到接收者的细节
return gameEngine.attack();
}
}
public class CommandW extends Command{
public CommandW(GameEngine gameEngine) {
super(gameEngine);
}
@Override
public String execute() {
return gameEngine.vertigo();
}
}
public class CommandE extends Command{
public CommandE(GameEngine gameEngine) {
super(gameEngine);
}
@Override
public String execute() {
return gameEngine.sleep();
}
}
public class CommandR extends Command {
public CommandR(GameEngine gameEngine) {
super(gameEngine);
}
@Override
public String execute() {
// 将请求传递到接收者的细节，也可以做些别的操作
return gameEngine.attack() + gameEngine.fear();
}
}
接收者 （Receiver）
public class GameEngine {
/**
* 接收者自己会完成实际的工作。
*/
public String attack() {
return "敌方扣血";
}
public String vertigo() {
return "敌方眩晕";
}
public String sleep() {
return "敌方沉睡";
}
public String fear() {
return "敌方恐惧";
}
}
测试代码
public class CommandTest {
@Test
public void test() {
// 游戏引擎，负责底层逻辑操作
GameEngine gameEngine = new GameEngine();
Assertions.assertEquals("敌方扣血",new CommandQ(gameEngine).execute());
Assertions.assertEquals("敌方眩晕",new CommandW(gameEngine).execute());
Assertions.assertEquals("敌方沉睡",new CommandE(gameEngine).execute());
Assertions.assertEquals("敌方扣血敌方恐惧",new CommandR(gameEngine).execute());
/**
* 利用命令模式，可以轻松的实现队列功能（这里未实现）
* 例如客户端输入一个连招命令 “WQER” 的文本，触发者将命令解码后按照顺序执行
* 撤销重做、延迟、记录历史等同理。
*/
}
}
实例
JDK Runnable 系列
Runnable 为命令抽象类， 只要是实现了 Runnable 接口的类都为具体命令角色。
Thread 就是调用者（Invoker），它提供了start，join，interrupt 等方法来控制“命令”也就是 Runnable 的执行。
// 相当于 Command
public interface Runnable {
// 相当于 execute()
public abstract void run();
}
更具体点的例子是 ThreadPoolExecutor。
ThreadPoolExecutor 它本身是一个调用者，它持有一个命令队列，客户端可以向他提交要执行的命令。
public interface Executor {
void execute(Runnable command);
}
public class ThreadPoolExecutor extends AbstractExecutorService {
//...
/**
* Runnable：任务抽象，也就是“命令”；
* BlockingQueue：任务阻塞队列，它实际上就是模式中的“命令队列”。
*/
private final BlockingQueue<Runnable> workQueue;
//...
}
以上代码与文章会同步到 github 仓库：
/chenbihao/Design-Patterns
本文参与 腾讯云自媒体分享计划，分享自微信公众号。
原始发表：2021-12-12，如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除
评论
登录后参与评论
推荐阅读
目录