设计模式学习笔记（一：命令模式）

1.1概述

    在许多设计中，经常涉及到一个对象请求另一个对象调用其方法达到某种目的。如果请求者不希望或无法直接和被请求者打交道，即不希望或无法含有被请求者的引用，那么就可以使用命令模式。

    例如，在军队作战中，指挥官请求三连偷袭敌人，但是指挥官不希望或无法直接与三连取得联系，那么可以将该请求：“三连偷袭敌人”形成一个“作战命令”，该作战命名的核心就是“三连偷袭敌人”。只要能让该“作战命令”被执行，就会实现偷袭敌人的目的。

    命令模式的核心就是使用命令对象来封装方法调用，即将请求者的请求：“接收者调用方法”封装到命令对象的一个方法中，这样一来，当一个对象请求另一个对象调用方法来完成某项任务时，只需和命令对象打交道，即让命令对象调用封装了“请求”的那个方法即可。具体如下图1所示：

 

图1  用命令对象封装方法调用

 

1.2模式的结构

命令模式的结构中包括四种角色：

（1）接收者（Receiver）：接收者是一个类的实例，该实例负责执行与请求者相关的操作。

（2）命令接口（Command）：命令是一个接口，规定了用来封装“请求”的若干个方法，比如，execute()、undo()等方法。

（3）具体命令（ConcreteCommand）：具体命令是实现命令接口的类的实例。具体命令必须实现命令接口中的方法，比如execute()方法，是该方法封装一个“请求”。

（4）请求者（Invoker）：请求者是一个包含Command接口变量的类的实例。请求者中的Command接口的变量可以存放任何具体命令的引用。请求者负责调用具体命令，让具体命令执行那些封装了“请求”的方法，比如execute()方法。

    命令模式结构的类图具体如下图2所示：

 

图2  命令模式结构的类图

 

1.3命令模式的优点

（1）在命令模式中，请求者（Invoker）不直接与接收者（Receiver）交互，即请求者（Invoker）不包含接收者（Receiver）的引用，因此彻底消除了彼此之间的耦合。

（2）命令模式满足“开-闭原则”。如果增加新的具体命令和该命令的接收者，不必修改调用者的代码，调用者就可以直接使用新的命令对象；反之，如果增加新的调用者，不必修改现有的具体命令和接收者，新增加的调用者就可以使用已有的具体命令。

（3）由于请求者的请求被封装到了具体命令中，那么就可以将具体命令保存到持久化的媒介中，在需要的时候，重新执行这个具体命令。因此，命令模式可以记录日志。

（4）使用命令模式可以对请求者的“请求”进行排队。每个请求都各自对应一个具体命令，因此可以按照一定顺序执行这些具体命令。

 

1.4适合使用命令模式的情景

（1）程序需要在不同的时刻指定、排列和执行请求。

（2）程序需要提供撤销操作。

（3）程序需要支持宏操作（宏命令是一个具体命令，不过它包含了其他具体命令的引用。即执行一个宏命令，相当于执行了许多具体命令）

 

 

1.5命令模式的使用

     下面通过一个简单的实例，实现1.1概述中简单例子：在军队作战中，指挥官请求三连偷袭敌人。具体如下：

     首先看一下本实例构建框架具体类和1.2模式的结构中类图的对应关系，如下图3所示：

 

图3  具体应用类图对应关系

     （1）接收者（Receiver）对应的CompanyArmy类代码如下：

package com.liuzhen.one_command;

public class CompanyArmy {
    //接受者执行如何偷袭敌人
    public void sneakAttack(){
        System.out.println("我们知道如何偷袭敌人，保证完成任务！！！");
    }
}

    （2）命令接口（Command）对应的Command接口代码如下：

package com.liuzhen.one_command;

public interface Command {

    public abstract void execute();
}

    （3）具体命令（ConcreteCommand）对应的ConcreteCommand类对应的代码如下：

package com.liuzhen.one_command;

public class ConcreteCommand implements Command {

    CompanyArmy army;   //创建接受者引用
    
    ConcreteCommand(CompanyArmy army){
        this.army = army;
    }
    //封装指挥官的请求
    public void execute(){
        army.sneakAttack();       //偷袭敌人
    }
}

    （4）请求者（Invoker）对应的ArmySuperior类代码如下：

package com.liuzhen.one_command;

public class ArmySuperior {

    Command command;        //创建命令的引用
    //用来存放具体命令的引用
    public void setCommand(Command command){
        this.command = command;
    }
    //让具体命令执行execute()方法，偷袭敌人
    public void startExecuteCommand(){
        command.execute();
    }
}

    （5）具体调用命令实现，指挥官请求三连偷袭敌人的类OneApplication类代码如下：

package com.liuzhen.one_command;

public class OneApplication {

    /**
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) {
        CompanyArmy 三连 = new CompanyArmy();     //创建接受者：三连
        Command command = new ConcreteCommand(三连);  //创建具体命令，并指定接受者为三连
        ArmySuperior 指挥官 = new ArmySuperior();  //创建请求者：指挥官
        指挥官.setCommand(command);   //指挥者请求命令：三连偷袭敌人
        指挥官.startExecuteCommand();  //指挥官确定执行命令：三连偷袭敌人

    }

}

运行结果如下图4：

 

图4  运行结果

 

 

 

参考资料:

      1.Java设计模式/耿祥义，张跃平著.——北京：清华大学出版社，2009.5