命令模式(Command Pattern)
命令模式属于对象的行为模式。命令模式又称为行动(Action)模式或交易(Transaction)模式。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。
命令模式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：
- 命令模式使新的命令很容易地被加入到系统里。
- 允许接收请求的一方决定是否要否决请求。
- 能较容易地设计一个命令队列。
- 可以容易地实现对请求的撤销和恢复。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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
// @类说明 ：接收者角色类 public class Receiver { //真正执行命令相应的操作 public void action() { System.out.println("执行操作"); } } // @类说明 ：抽象命令角色类 public interface Command { void execute(); } //@类说明 ：具体命令角色类 public class ConcreteCommand implements Command { // 持有相应的接收者对象 private Receiver receiver = null; 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(); } } //@类说明 ：请求者角色类 public class Invoker { //持有命令对象 private Command command = null; public Invoker(Command command) { this.command = command; } //行动方法 public void action() { command.execute(); } }
AudioPlayer系统
小女孩茱丽(Julia)有一个盒式录音机，此录音机有播音(Play)、倒带(Rewind)和停止(Stop)功能，录音机的键盘便是请求者(Invoker)角色；茱丽(Julia)是客户端角色，而录音机便是接收者角色。Command类扮演抽象命令角色，而PlayCommand、StopCommand和RewindCommand便是具体命令类。茱丽(Julia)不需要知道播音(play)、倒带(rewind)和停止(stop)功能是怎么具体执行的，这些命令执行的细节全都由键盘(Keypad)具体实施。茱丽(Julia)只需要在键盘上按下相应的键便可以了。录音机是典型的命令模式。录音机按键把客户端与录音机的操作细节分割开来。
实现
//@类说明 ：接收者角色，由录音机类扮演 public class AudioPlayer { public void play() { System.out.println("播放..."); } public void rewind() { System.out.println("倒带..."); } public void stop() { System.out.println("停止..."); } } //@类说明 ：抽象命令角色类 public interface Command { public void execute(); } // @类说明 ：具体命令角色类-播音 public class PlayCommand implements Command { private AudioPlayer myAudio; public PlayCommand(AudioPlayer audioPlayer) { myAudio = audioPlayer; } // 执行方法 @Override public void execute() { myAudio.play(); } } //@类说明 ：具体命令角色类-倒带 public class RewindCommand implements Command { private AudioPlayer myAudio; public RewindCommand(AudioPlayer audioPlayer) { myAudio = audioPlayer; } @Override public void execute() { myAudio.rewind(); } } //@类说明 ：具体命令角色类-停止 public class StopCommand implements Command { private AudioPlayer myAudio; public StopCommand(AudioPlayer audioPlayer) { myAudio = audioPlayer; } @Override public void execute() { myAudio.stop(); } } // @类说明 ：请求者角色，由键盘类扮演 public class Keypad { private Command playCommand; private Command rewindCommand; private Command stopCommand; public void setPlayCommand(Command playCommand) { this.playCommand = playCommand; } public void setRewindCommand(Command rewindCommand) { this.rewindCommand = rewindCommand; } public void setStopCommand(Command stopCommand) { this.stopCommand = stopCommand; } // 执行播放方法 public void play() { playCommand.execute(); } // 执行倒带方法 public void rewind() { rewindCommand.execute(); } // 执行播放方法 public void stop() { stopCommand.execute(); } } // @类说明 ：客户端角色，由茱丽小女孩扮演 public class Julia { public static void main(String[] args) { // 创建接收者对象 AudioPlayer audioPlayer = new AudioPlayer(); // 创建命令对象 Command playCommand = new PlayCommand(audioPlayer); Command rewindCommand = new RewindCommand(audioPlayer); Command stopCommand = new StopCommand(audioPlayer); // 创建请求者对象 Keypad keypad = new Keypad(); keypad.setPlayCommand(playCommand); keypad.setRewindCommand(rewindCommand); keypad.setStopCommand(stopCommand); // 测试 keypad.play(); keypad.rewind(); keypad.stop(); keypad.play(); keypad.stop(); } }
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。
设想茱丽的录音机有一个记录功能，可以把一个一个的命令记录下来，再在任何需要的时候重新把这些记录下来的命令一次性执行，这就是所谓的宏命令集功能。因此，茱丽的录音机系统现在有四个键，分别为播音、倒带、停止和宏命令功能。此时系统的设计与前面的设计相比有所增强，主要体现在Julia类现在有了一个新方法，用以操作宏命令键。
源代码
// @类说明 ：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); } //@类说明 ：具体的宏命令MacroAudioCommand类负责把个别的命令合成宏命令。 public class MacroAudioCommand 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(); } } } //@类说明 ：客户端类JuliaHong public class JuliaHong { public static void main(String[] args) { // 创建接收者对象 AudioPlayer audioPlayer = new AudioPlayer(); // 创建命令对象 Command playCommand = new PlayCommand(audioPlayer); Command rewindCommand = new RewindCommand(audioPlayer); Command stopCommand = new StopCommand(audioPlayer); MacroCommand marco = new MacroAudioCommand(); marco.add(playCommand); marco.add(rewindCommand); marco.add(stopCommand); marco.add(stopCommand); marco.add(stopCommand); marco.execute(); System.out.println("--------华丽的分割线----------------"); marco.remove(playCommand); marco.remove(stopCommand); marco.execute(); } }
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。
不忘初心，方得始终
