设计模式-15命令模式(Command Pattern)

1.模式动机

在软件设计中，我们经常需要向某些对象发送请求，但是并不知道请求的接收者是谁，也不知道被请求的操作是哪个，我们只需在程序运行时指定具体的请求接收者即可，此时，可以使用命令模式来进行设计，使得请求发送者与请求接收者消除彼此之间的耦合，让对象之间的调用关系更加灵活。

命令模式可以对发送者和接收者完全解耦，发送者与接收者之间没有直接引用关系，发送请求的对象只需要知道如何发送请求，而不必知道如何完成请求。这就是命令模式的模式动机。

2.模式定义

命令模式(Command Pattern)：将一个请求封装为一个对象，从而使我们可用不同的请求对客户进行参数化；对请求排队或者记录请求日志，以及支持可撤销的操作。

命令模式是一种对象行为型模式，其别名为动作(Action)模式或事务(Transaction)模式。

3.模式结构

• 抽象命令类（Command）：声明执行命令的接口，拥有执行命令的抽象方法 execute()。
• 具体命令角色（Concrete Command）：是抽象命令类的具体实现类，它拥有接收者对象，并通过调用接收者的功能来完成命令要执行的操作。
• 实现者/接收者（Receiver）：执行命令功能的相关操作，是具体命令对象业务的真正实现者。
• 调用者/请求者（Invoker）：是请求的发送者，它通常拥有很多的命令对象，并通过访问命令对象来执行相关请求，它不直接访问接收者。

具体调用顺序为 Client => Invoker => Concreate Command => Receiver。

Invoker 并不直接调用 Receiver，而是通过具体命令对象来调用实现者。

4.模式代码

# 实现者/接受者
public class Receiver {
    public void action() {
        System.out.println("接受者的 Action 方法");
    }
}

# 抽象命令类
public abstract class Command {
    public abstract void execute();
}

# 具体命令类，内部 new 了一个实现者的对象
public class ConcreteCommand extends Command {
    private Receiver receiver;

    public ConcreteCommand() {
        this.receiver = new Receiver();
    }

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

# 调用者/请求者，通过赋予不同的 command 值来调用不同的的 command
public class Invoker {
    private Command command;

    public Invoker(Command command) {
        this.command = command;
    }

    public void setCommand(Command command) {
        this.command = command;
    }

    public void call() {
        System.out.println("call 执行命令 Command");
        command.execute();
    }
}

# Client
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        Command cmd = new ConcreteCommand();
        Invoker invoker = new Invoker(cmd);
        invoker.call();
    }
}

首先把它们的调用关系理清楚了就明白这个模式了。

5.总结

分析

命令模式的本质是对命令进行封装，将发出命令的责任和执行命令的责任分割开。

• 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。
• 命令模式使请求本身成为一个对象，这个对象和其他对象一样可以被存储和传递。
• 命令模式的关键在于引入了抽象命令接口，且发送者针对抽象命令接口编程，只有实现了抽象命令接口的具体命令才能与接收者相关联。

优点

• 降低系统的耦合度。
• 新的命令可以很容易地加入到系统中。
• 可以比较容易地设计一个命令队列和宏命令（组合命令）。
• 可以方便地实现对请求的Undo和Redo。

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。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。