Java 设计模式系列（十四）命令模式(Command)

Java 设计模式系列（十四）命令模式(Command)

命令模式把一个请求或者操作封装到一个对象中。命令模式允许系统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。命令模式属于对象的行为模式，又称为行动(Action)模式或交易(Transaction)模式。

一、命令模式的结构

命令模式是对命令的封装。命令模式把发出命令的责任和执行命令的责任分割开，委派给不同的对象。

每一个命令都是一个操作：请求的一方发出请求要求执行一个操作；接收的一方收到请求，并执行操作。命令模式允许请求的一方和接收的一方独立开来，使得请求的一方不必知道接收请求的一方的接口，更不必知道请求是怎么被接收，以及操作是否被执行、何时被执行，以及是怎么被执行的。

命令允许请求的一方和接收请求的一方能够独立演化，从而具有以下的优点：

（1）命令模式使新的命令很容易地被加入到系统里。

（2）允许接收请求的一方决定是否要否决请求。

（3）能较容易地设计一个命令队列。

（4）可以容易地实现对请求的撤销和恢复。

（5）在需要的情况下，可以较容易地将命令记入日志。

下面以一个示意性的系统，说明命令模式的结构。

命令模式涉及到五个角色，它们分别是：

• 客户端(Client)角色：创建一个具体命令(ConcreteCommand)对象并确定其接收者。

• 请求者(Invoker)角色：负责调用命令对象执行请求，相关的方法叫做行动方法。

• 命令(Command)角色：声明了一个给所有具体命令类的抽象接口。

• 具体命令(ConcreteCommand)角色：定义一个接收者和行为之间的弱耦合；实现execute()方法，负责调用接收者的相应操作。execute()方法通常叫做执行方法。

• 接收者(Receiver)角色：负责具体实施和执行一个请求。任何一个类都可以成为接收者，实施和执行请求的方法叫做行动方法。

源代码

(1) 接收者(Receiver)

public class Receiver {
    /** 真正执行命令相应的操作 */
    public void action(){
        System.out.println("执行操作");
    }
}

(2) 命令(Command)

public interface Command {
    /** 执行方法 */
    void execute();
}

public class ConcreteCommand implements Command {
    //持有相应的接收者对象
    private Receiver receiver = null;

    /** 构造方法 */
    public ConcreteCommand(Receiver receiver){
        this.receiver = receiver;
    }

    @Override
    public void execute() {
        //通常会转调接收者对象的相应方法，让接收者来真正执行功能
        receiver.action();
    }
}

(3) 请求者(Invoker)

public class Invoker {
    /** 持有命令对象 */
    private Command command = null;

    /** 构造方法 */
    public Invoker(Command command){
        this.command = command;
    }

    /** 行动方法 */
    public void action(){
        command.execute();
    }
}

(4) 客户端(Client)

public class Client {

    public static void main(String[] args) {
        //1. 创建接收者
        Receiver receiver = new Receiver();
        //2. 创建命令对象，设定它的接收者
        Command command = new ConcreteCommand(receiver);
        //3. 创建请求者，把命令对象设置进去
        Invoker invoker = new Invoker(command);
        //4. 执行方法
        invoker.action();
    }
}

二、宏命令

所谓宏命令简单点说就是包含多个命令的命令，是一个命令的组合。

源代码

系统需要一个代表宏命令的接口，以定义出具体宏命令所需要的接口。

public interface MacroCommand extends Command {
    /**
     * 宏命令聚集的管理方法
     * 可以添加一个成员命令
     */
    public void add(Command cmd);
    /**
     * 宏命令聚集的管理方法
     * 可以删除一个成员命令
     */
    public void remove(Command cmd);
}

public class MacroCommandImpl implements MacroCommand {
    private List<Command> commandList = new ArrayList<Command>();

    /** 宏命令聚集管理方法 */
    @Override
    public void add(Command cmd) {
        commandList.add(cmd);
    }

    /** 宏命令聚集管理方法 */
    @Override
    public void remove(Command cmd) {
        commandList.remove(cmd);
    }

    /** 执行方法 */
    @Override
    public void execute() {
        for(Command cmd : commandList){
            cmd.execute();
        }
    }
}

三、总结

(1) 命令模式的优点

• 更松散的耦合

　　命令模式使得发起命令的对象——客户端，和具体实现命令的对象——接收者对象完全解耦，也就是说发起命令的对象完全不知道具体实现对象是谁，也不知道如何实现。

• 更动态的控制

　　命令模式把请求封装起来，可以动态地对它进行参数化、队列化和日志化等操作，从而使得系统更灵活。

• 很自然的复合命令

　　命令模式中的命令对象能够很容易地组合成复合命令，也就是宏命令，从而使系统操作更简单，功能更强大。

• 更好的扩展性

　　由于发起命令的对象和具体的实现完全解耦，因此扩展新的命令就很容易，只需要实现新的命令对象，然后在装配的时候，把具体的实现对象设置到命令对象中，然后就可以使用这个命令对象，已有的实现完全不用变化。

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