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十七、命令模式

一、什么是命令模式

  命令(Command)模式的定义:将一个请求封装为一个对象,使发出请求的责任和执行请求的责任分割开。这样两者之间通过命令对象进行沟通,这样方便将命令对象进行储存、传递、调用、增加与管理。
  命令模式包含以下主要角色:

  • 抽象命令类(Command)角色:声明执行命令的接口,拥有执行命令的抽象方法 execute()。
  • 具体命令类(Concrete Command)角色: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)角色: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)角色: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。

二、命令模式的实现

  • 抽象命令类(Command)
/*** @author FluffyCatkin* @version 1.0* @date 2020/1/7 0007 10:45* @description 抽象命令类(Command)角色:声明执行命令的接口,拥有执行命令的抽象方法 execute()。*/
public interface Command {void execute();
}
  • 调用者/请求者(Invoker)

/*** @author FluffyCatkin* @version 1.0* @date 2020/1/7 0007 10:47* @description 调用者/请求者(Invoker)角色: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。*/
public class Invoker {private Command command;public Invoker(Command command) {this.command = command;}public void setCommand(Command command) {this.command = command;}public void call(){command.execute();}
}
  • 实现者/接收者(Receiver)
/*** @author FluffyCatkin* @version 1.0* @date 2020/1/7 0007 10:47* @description 实现者/接收者(Receiver)角色: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。*/
public class Receiver {private String name;public Receiver(String name) {this.name = name;}public void action(){System.out.println(name+"命令被执行......................");}
}
  • 具体命令角色(Concrete Command)

/*** @author FluffyCatkin* @version 1.0* @date 2020/1/7 0007 10:46* @description 具体命令角色(Concrete  Command)角色: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。*/
public class ConcreteCommand implements Command {private Receiver receiver;public ConcreteCommand() {this.receiver = new Receiver("receiver.......");}@Overridepublic void execute() {receiver.action();}
}
  • 测试类

/*** @author FluffyCatkin* @version 1.0* @date 2020/1/7 0007 10:42* @description 命令模式** 在软件开发系统中,常常出现“方法的请求者”与“方法的实现者”之间存在紧密的耦合关系。这不利于软件功能的扩展与维护。例如,想对行为进行“撤销、重做、记录”等处理都很不方便,因此“如何将方法的请求者与方法的实现者解耦?”变得很重要,命令模式能很好地解决这个问题。** 在现实生活中,这样的例子也很多,例如,电视机遥控器(命令发送者)通过按钮(具体命令)来遥控电视机(命令接收者),还有计算机键盘上的“功能键”等。* 命令模式的定义与特点:* 命令(Command)模式的定义如下:将一个请求封装为一个对象,使发出请求的责任和执行请求的责任分割开。这样两者之间通过命令对象进行沟通,这样方便将命令对象进行储存、传递、调用、增加与管理。** 命令模式的主要优点如下:* 降低系统的耦合度。命令模式能将调用操作的对象与实现该操作的对象解耦。* 增加或删除命令非常方便。采用命令模式增加与删除命令不会影响其他类,它满足“开闭原则”,对扩展比较灵活。* 可以实现宏命令。命令模式可以与组合模式结合,将多个命令装配成一个组合命令,即宏命令。* 方便实现 Undo 和 Redo 操作。命令模式可以与后面介绍的备忘录模式结合,实现命令的撤销与恢复。** 其缺点是:可能产生大量具体命令类。因为计对每一个具体操作都需要设计一个具体命令类,这将增加系统的复杂性。* 命令模式的结构与实现:* 可以将系统中的相关操作抽象成命令,使调用者与实现者相关分离,其结构如下。* 模式的结构:* 命令模式包含以下主要角色。抽象命令类(Command)角色: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)角色: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)角色: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)角色: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。* 命令模式的应用场景:* 命令模式通常适用于以下场景。当系统需要将请求调用者与请求接收者解耦时,命令模式使得调用者和接收者不直接交互。* 当系统需要随机请求命令或经常增加或删除命令时,命令模式比较方便实现这些功能。* 当系统需要执行一组操作时,命令模式可以定义宏命令来实现该功能。* 当系统需要支持命令的撤销(Undo)操作和恢复(Redo)操作时,可以将命令对象存储起来,采用备忘录模式来实现。*/
public class Main {/*** 测试简单的命令模式*/@Testpublic void commandTest(){Command command = new ConcreteCommand();Invoker invoker = new Invoker(command);invoker.call();}
}

运行结果:

receiver.......命令被执行......................Process finished with exit code 0

三、应用场景

  命令模式通常适用于以下场景:

  • 请求调用者需要与请求接收者解耦时,命令模式可以使调用者和接收者不直接交互。
  • 系统随机请求命令或经常增加、删除命令时,命令模式可以方便地实现这些功能。
  • 当系统需要执行一组操作时,命令模式可以定义宏命令来实现该功能。
  • 当系统需要支持命令的撤销(Undo)操作和恢复(Redo)操作时,可以将命令对象存储起来,采用备忘录模式来实现。

四、优缺点分析

  当系统的某项操作具备命令语义,且命令实现不稳定(变化)时,可以通过命令模式解耦请求与实现。使用抽象命令接口使请求方的代码架构稳定,封装接收方具体命令的实现细节。接收方与抽象命令呈现弱耦合(内部方法无需一致),具备良好的扩展性。
  命令模式的主要优点如下

  • 通过引入中间件(抽象接口)降低系统的耦合度。
  • 扩展性良好,增加或删除命令非常方便。采用命令模式增加与删除命令不会影响其他类,且满足“开闭原则”。
  • 可以实现宏命令。命令模式可以与组合模式结合,将多个命令装配成一个组合命令,即宏命令。
  • 方便实现 Undo 和 Redo 操作。命令模式可以与后面介绍的备忘录模式结合,实现命令的撤销与恢复。
  • 可以在现有命令的基础上,增加额外功能。比如日志记录,结合装饰器模式会更加灵活。

  其缺点是

  • 可能产生大量具体的命令类。因为每一个具体操作都需要设计一个具体命令类,这会增加系统的复杂性。
  • 命令模式的结果其实就是接收方的执行结果,但是为了以命令的形式进行架构、解耦请求与实现,引入了额外类型结构(引入了请求方与抽象命令接口),增加了理解上的困难。不过这也是设计模式的通病,抽象必然会额外增加类的数量,代码抽离肯定比代码聚合更加难理解。

代码地址:https://gitee.com/fluffycatkin/JavaDesignModel.git

image.png

原文出处:http://c.biancheng.net/view/1380.html

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