设计模式 - 命令模式(Command pattern)

定义

将一个请求封装为一个对象,从而使你可用不同的请求对客户进行参数化;对请求排队或记录请求日志,以及支持可撤销的操作。

类型

对象行为模式

适用性

以下情况适用命令模式:

  1. 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;
  2. 系统需要在不同的时间指定请求、将请求排队和执行请求;
  3. 系统需要支持命令的撤销(Undo)操作和恢复(Redo)操作;
  4. 系统需要将一组操作组合在一起,即支持宏命令。

结构

命令模式结构

参与者

抽象命令类(Command): 声明执行操作的接口。调用接收者相应的操作,以实现执行的方法Execute;

具体命令类(ConcreteCommand): 创建一个具体命令对象并设定它的接收者。通常会持有接收者,并调用接收者的功能来完成命令要执行的操作。

接收者(Receiver): 知道如何实施与执行一个请求相关的操作。任何类都可能作为一个接收者,只要它能够实现命令要求实现的相应功能。

调用者(Invoker): 要求该命令执行这个请求。通常会持有命令对象,可以持有很多的命令对象。

客户端(Client): 创建具体的命令对象,并且设置命令对象的接收者。真正使用命令的客户端是从Invoker来触发执行。

优缺点

优点

(1) 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;

(2) Command是头等的对象,它们可像其他的对象一样被操纵和扩展;

(3) 组合命令: 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。

(4) 增加新的Command很容易,因为这无需改变已有的类。

(5) 可以方便地实现对请求的UndoRedo

缺点

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。

命令模式实现

抽象命令类(Command)

public interface Command {
    void execute();
}

具体命令类(ConcreteCommand)

public class TurnOnCommand implements Command{
    private Receiver receiver;

    public TurnOnCommand(Receiver receiver) {
        this.receiver = receiver;
    }

    @Override
    public void execute() {
        this.receiver.turnOn();
    }
}

public class TurnOffCommand implements Command {
    private Receiver receiver;

    public TurnOffCommand(Receiver receiver) {
        this.receiver = receiver;
    }

    @Override
    public void execute() {
        this.receiver.turnOff();
    }
}

接收者(Receiver)

public class Receiver {
    public void turnOn() {
        System.out.println("Receiver.turnOn()");
    }

    public void turnOff() {
        System.out.println("Receiver.turnOff()");
    }
}

调用者(Invoker)

public class Invoker {
    public void execute(Command command){
        command.execute();
    }
}

客户端(Client)

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        new Client().test();
    }

    private void test() {
        Receiver receiver = new Receiver();
        Invoker invoker = new Invoker();

        Command turnOn = new TurnOnCommand(receiver);
        Command turnOff = new TurnOffCommand(receiver);

        invoker.execute(turnOn);
        invoker.execute(turnOff);
    }
}

输出

Receiver.turnOn()
Receiver.turnOff()

参考代码

https://github.com/xueyufish/design-pattern-java/tree/master/command