深入理解设计模式之命令模式

下面是一篇关于设计模式之命令模式（Command Pattern）的详细博客，并附有 Java 实现代码示例。

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深入理解设计模式之：命令模式（Command Pattern）

一、什么是命令模式？

命令模式（Command Pattern）是一种行为型设计模式。它将“请求”封装成对象，从而使你可以用不同的请求对客户进行参数化，对请求排队、记录请求日志，以及支持可撤销的操作。

命令模式的核心思想是将请求的发起者和执行者解耦，让两者不直接交互，而是通过命令对象进行沟通。

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二、命令模式的应用场景

• 需要将操作请求、操作日志、撤销操作等功能解耦时
• 需要支持命令的排队、记录、撤销、重做等功能
• GUI 按钮、菜单的事件处理
• 事务型操作（如数据库事务、宏命令）

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三、命令模式的结构

• Command（抽象命令）：声明执行操作的接口
• ConcreteCommand（具体命令）：实现 Command 接口，绑定接收者对象，调用接收者相应操作
• Receiver（接收者）：知道如何实施与执行一个请求相关的操作
• Invoker（调用者）：要求命令对象执行请求
• Client（客户端）：创建具体命令对象并设置其接收者

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四、命令模式的 UML 类图

+---------+        +----------------+        +-------------+
| Invoker |------->|   Command      |<-------|  Client     |
+---------+        +----------------+        +-------------+/_\|+-----------------------------+|                             |
+-------------------+      +-------------------+
| ConcreteCommandA  |      | ConcreteCommandB  |
+-------------------+      +-------------------+|                             |+-----------------------------+|+-------------+|  Receiver   |+-------------+

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五、Java 实现代码示例

1. 抽象命令接口

public interface Command {void execute();
}

2. 接收者（Receiver）

public class Light {public void turnOn() {System.out.println("灯打开了");}public void turnOff() {System.out.println("灯关闭了");}
}

3. 具体命令（ConcreteCommand）

public class LightOnCommand implements Command {private Light light;public LightOnCommand(Light light) {this.light = light;}@Overridepublic void execute() {light.turnOn();}
}public class LightOffCommand implements Command {private Light light;public LightOffCommand(Light light) {this.light = light;}@Overridepublic void execute() {light.turnOff();}
}

4. 调用者（Invoker）

public class RemoteControl {private Command command;public void setCommand(Command command) {this.command = command;}public void pressButton() {command.execute();}
}

5. 客户端（Client）

public class Main {public static void main(String[] args) {Light light = new Light();Command lightOn = new LightOnCommand(light);Command lightOff = new LightOffCommand(light);RemoteControl remote = new RemoteControl();remote.setCommand(lightOn);remote.pressButton(); // 输出：灯打开了remote.setCommand(lightOff);remote.pressButton(); // 输出：灯关闭了}
}

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六、命令模式的优缺点

优点：

• 解耦请求发送者和接收者
• 易于扩展新命令
• 支持撤销、重做、记录日志等功能
• 可以将一组命令组合成宏命令

缺点：

• 可能导致系统中类的数量增加
• 结构相对复杂

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七、实际应用举例

1. GUI 按钮事件处理：每个按钮绑定一个命令对象，点击时执行命令
2. 事务操作：数据库操作的撤销与重做
3. 任务队列：将命令对象放入队列，异步执行

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八、总结

命令模式是实现“请求-执行”解耦的经典方案，广泛应用于 GUI、事务、任务队列等场景。掌握命令模式有助于编写灵活、可扩展的代码结构。

建议：

• 当你需要对操作进行记录、撤销、排队等管理时，优先考虑命令模式
• 命令模式与责任链、观察者等模式常结合使用

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