阿里P9大佬分享：如何让代码更加灵活

面试官: 你好，今天我们要讨论的是命令模式。首先，你能解释一下什么是命令模式吗？

求职者: 当然可以。命令模式是一种行为设计模式，它将一个请求封装成一个对象，从而让你使用不同的请求、队列或者日志请求来参数化其他对象。命令模式也支持可撤销的操作。

面试官: 很好。那么，你能给我举一个命令模式的实际编程例子吗？

求职者: 当然可以。就像遥控器一样，它有很多按钮，每个按钮背后都有一个命令。在编程中，我们可以创建一个命令接口，这个接口定义了执行操作的方法。然后，我们可以为每个操作创建具体的命令类。这些类包含了执行操作所必需的信息和方法。

例如，在一个游戏模拟器中，我们可以有启动和停止游戏的命令。启动命令会调用游戏控制台的start_game方法，而停止命令会调用stop_game方法。

面试官: 那么，命令模式如何实现撤销和恢复操作呢？

求职者: 要实现撤销和恢复操作，命令对象需要存储原始状态信息，以便可以恢复到执行命令之前的状态。通常，每个命令类会有一个undo方法来回滚操作。在执行操作时，命令对象被添加到历史记录中。当执行撤销操作时，可以从历史记录中获取最新的命令并调用其undo方法。

面试官: 很好。那么，你认为命令模式的优点是什么？

求职者: 命令模式的优点包括：

1. 解耦发送者和接收者：发送命令的对象不需要知道接收者是谁，也不需要知道被执行的操作的具体细节。
2. 扩展性：可以很容易地添加新的命令，因为命令模式使用命令作为中间层。
3. 组合命令：可以组合多个命令来实现宏命令。
4. 支持撤销和恢复：命令模式可以通过实现undo方法来支持撤销和恢复操作。

面试官: 非常好。你提到了命令模式的关键优点。那么，命令模式是如何将创建型模式和行为型模式交织在一起的呢？

求职者: 命令模式可以看作是创建型模式和行为型模式的结合。从创建型模式的角度来看，命令模式涉及到创建具体命令对象，并与特定的接收者关联。而从行为型模式的角度来看，命令模式定义了一个执行操作的接口，使得发送者和接收者之间的请求调用可以解耦。

面试官: 很好，现在让我们来探讨一下命令模式如何支持宏命令的组合。首先，你能解释一下什么是宏命令吗？

求职者: 当然可以。宏命令是一组命令的集合，它可以一起被执行。在命令模式中，我们可以创建一个宏命令对象，这个对象内部包含了一组命令对象。当执行宏命令时，它会依次执行内部的每个命令。

面试官: 那你能用代码示例来说明如何实现宏命令吗？

求职者: 当然。我们可以创建一个MacroCommand类，它实现了Command接口。这个类内部维护了一个命令列表，并提供了添加命令的方法。在execute方法中，它会遍历并执行所有的命令。

class MacroCommand implements Command {private List<Command> commands;public MacroCommand() {commands = new ArrayList<>();}public void addCommand(Command command) {commands.add(command);}public void execute() {for (Command command : commands) {command.execute();}}public void undo() {// Optional: Implement undo in reverse order if neededListIterator<Command> iterator = commands.listIterator(commands.size());while (iterator.hasPrevious()) {iterator.previous().undo();}}
}

在这个例子中，MacroCommand可以包含任何数量的命令对象。当调用它的execute方法时，它会执行所有添加的命令。我们还可以实现undo方法，以便可以撤销宏命令中的所有操作。

面试官: 现在，我们来看一个具体的例子，说明如何在命令模式中实现命令的撤销功能。你能给我一个简单的代码示例吗？

求职者: 当然可以。假设我们有一个简单的文本编辑器，我们可以添加文本和删除文本。我们将创建一个添加文本的命令，并实现一个撤销功能，这样我们就可以撤销添加的文本。

首先，我们定义一个Command接口，它包含execute和undo方法：

interface Command {void execute();void undo();
}

然后，我们创建一个AddTextCommand类，它实现了Command接口：

class AddTextCommand implements Command {private String textToAdd;private TextEditor editor;public AddTextCommand(String textToAdd, TextEditor editor) {this.textToAdd = textToAdd;this.editor = editor;}public void execute() {editor.addText(textToAdd);}public void undo() {editor.removeText(textToAdd);}
}

接下来，我们定义TextEditor类，它包含添加和删除文本的功能：

class TextEditor {private StringBuilder text = new StringBuilder();public void addText(String textToAdd) {text.append(textToAdd);}public void removeText(String textToRemove) {int index = text.lastIndexOf(textToRemove);if (index != -1) {text.delete(index, index + textToRemove.length());}}public String getText() {return text.toString();}
}

现在，我们需要一个机制来执行和撤销命令，我们创建一个TextEditorDriver类：

class TextEditorDriver {private Stack<Command> commandHistory = new Stack<>();public void executeCommand(Command cmd) {cmd.execute();commandHistory.push(cmd);}public void undoLastCommand() {if (!commandHistory.isEmpty()) {Command lastCmd = commandHistory.pop();lastCmd.undo();}}
}

最后，我们在main方法中模拟命令的执行和撤销：

public class Main {public static void main(String[] args) {TextEditor editor = new TextEditor();TextEditorDriver driver = new TextEditorDriver();Command addTextCmd = new AddTextCommand("Hello, World!", editor);driver.executeCommand(addTextCmd);System.out.println("Text after add command: " + editor.getText());driver.undoLastCommand();System.out.println("Text after undo: " + editor.getText());}
}

在这个例子中，我们添加了文本"Hello, World!"到文本编辑器，然后我们执行了撤销操作，这将移除我们刚刚添加的文本。

面试官: 好的，让我们离开文本编辑器，看看命令模式中撤销功能在其他场景中的应用。你能给我一个不同的例子吗？

求职者: 当然。让我们考虑一个家居自动化系统，比如智能灯泡的控制。我们可以开灯和关灯，并且我们希望能够撤销这些操作。

首先，我们定义一个Command接口：

interface Command {void execute();void undo();
}

接着，我们创建Light类和两个命令：LightOnCommand和LightOffCommand：

class Light {private boolean isOn = false;public void toggleLight() {isOn = !isOn;if (isOn) {System.out.println("Light is ON");} else {System.out.println("Light is OFF");}}
}class LightOnCommand implements Command {private Light light;public LightOnCommand(Light light) {this.light = light;}public void execute() {light.toggleLight();}public void undo() {light.toggleLight();}
}class LightOffCommand implements Command {private Light light;public LightOffCommand(Light light) {this.light = light;}public void execute() {light.toggleLight();}public void undo() {light.toggleLight();}
}

然后，我们创建一个控制器，它可以执行命令并且支持撤销：

class RemoteControl {private Command lastCommand;public void submit(Command command) {command.execute();lastCommand = command;}public void undoLastCommand() {if (lastCommand != null) {lastCommand.undo();}}
}

最后，我们在main方法中模拟命令的执行和撤销：

public class SmartHomeDemo {public static void main(String[] args) {Light livingRoomLight = new Light();Command lightOn = new LightOnCommand(livingRoomLight);Command lightOff = new LightOffCommand(livingRoomLight);RemoteControl remoteControl = new RemoteControl();remoteControl.submit(lightOn);  // Light is ONremoteControl.submit(lightOff); // Light is OFF// Oops, didn't mean to turn it off. Let's undo that.remoteControl.undoLastCommand(); // Light is ON}
}

在这个例子中，我们通过RemoteControl执行了开灯和关灯的命令，并且使用撤销功能来撤销关灯的操作。

面试官: 很好，这个例子清楚地展示了命令模式在家居自动化系统中的撤销功能。你展示了命令模式的灵活性和命令撤销的实用性。这就是我们今天要讨论的全部内容，谢谢你的参与。