命令模式

命令(Command)模式属于行为型模式的一种。

命令模式把请求或者命令封装成一个对象,从而让我们可以使用不同的请求、队列或日志请求、以及支持可撤销的操作等功能。

命令模式的核心思想是将请求发送者与请求接收者解耦,使得发送者不需要知道请求的具体细节。

实际应用中的场景,比如GUI 系统中的菜单操作(复制、粘贴、撤销等)、事务处理、多线程和异步任务调度等。

在真实生活中,比如你去饭店点菜,服务员会将你点的菜都写在单子上,然后将单子送到厨房,大厨师根据单子做出你点的菜,这个单子其实就是一个命令。

命令模式通常有以下组成部分: 

  • Command(命令接口/抽象类):定义一个执行命令的接口(通常是一个方法,如 execute() ),让所有的具体命令类去实现,execute() 用于执行某个操作。
  • ConcreteCommand(具体命令):实现 Command 接口,并且将请求调用的具体操作封装在 execute() 方法中,每个具体命令类对应一个具体的请求或动作。具体命令对象会持有对接收者(Receiver)的引用。
  • Receiver(接收者):知道如何执行与请求相关的操作,承担具体的业务逻辑,该角色通常是执行真正的操作或任务的类。
  • Invoker(调用者):负责调用命令对象来执行请求,持有命令对象的引用,并在需要的时候请求执行命令。一般情况下,调用者不会知道命令对象内部具体做了什么。
  • Client(客户端):客户端负责创建命令对象,并设定命令的接收者。客户端会把这些命令对象设置到调用者对象中,之后调用者对象就能执行命令。

模拟命令模式编码。

1、定义命令接口

// Command 接口
public interface Command {
    void execute();  // 执行命令
}

2、具体命令类

// ConcreteCommand 实现 Command 接口
public class LightOnCommand implements Command {
    private Light light;

    public LightOnCommand(Light light) {
        this.light = light;
    }

    @Override
    public void execute() {
        light.turnOn();  // 执行具体的操作
    }
}

public class LightOffCommand implements Command {
    private Light light;

    public LightOffCommand(Light light) {
        this.light = light;
    }

    @Override
    public void execute() {
        light.turnOff();  // 执行具体的操作
    }
}

3、接收者

// Receiver - 执行操作的对象
public class Light {
    public void turnOn() {
        System.out.println("Light is ON");
    }

    public void turnOff() {
        System.out.println("Light is OFF");
    }
}

4、调用者

// Invoker - 调用命令的对象
public class RemoteControl {
    private Command command;

    public void setCommand(Command command) {
        this.command = command;
    }

    public void pressButton() {
        command.execute();  // 按下按钮,执行命令
    }
}

5、客户端

// Client - 客户端
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        Light livingRoomLight = new Light();
        
        // 创建命令对象
        Command lightOn = new LightOnCommand(livingRoomLight);
        Command lightOff = new LightOffCommand(livingRoomLight);
        
        // 创建调用者对象
        RemoteControl remote = new RemoteControl();
        
        // 设置命令并执行
        remote.setCommand(lightOn);
        remote.pressButton();  // 输出: Light is ON
        
        remote.setCommand(lightOff);
        remote.pressButton();  // 输出: Light is OFF
    }
}

命令模式的优缺点。

优点:

  • 扩展性强:可以通过添加新的命令类来扩展系统,而不需要改变现有的类。只需要实现新的命令类并将其传递给调用者即可。
  • 支持撤销操作:命令模式非常适合实现撤销功能(Undo)。具体命令可以保存执行前的状态并在需要时撤销该命令。
  • 支持队列操作:可以将命令排入队列,或者将命令进行日志记录,从而支持命令的回放等操作。

缺点:

  • 类的数量增加:每一个命令对象都需要一个类,这可能会导致类的数量迅速增加,尤其是系统中有很多操作时。
  • 设计上较为复杂:引入命令模式会导致系统结构变得更复杂,尤其是在小型系统中,可能会觉得过度设计。

原型模式可用于保存命令模式的历史记录。

模式带来的设计复杂度的增加是随着需求而增加的,它减少的是系统各组件的耦合度。

不敢停歇,不敢哭泣,不敢抱怨,从深夜到黎明。-- 烟沙九洲

 
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