23中设计模式之一— — — —命令模式的详细介绍

命令模式 Command Pattern讲解

• 概念
• 描述
• • 模式结构
  • • 主要角色
    • 模式的UIM类图
    • 模式优点
    • 模式缺点
    • 应用场景
    • 实例演示
    • • 类图
      • 代码演示
      • 运行结果

概念

命令模式（别名：动作，事务）
命令模式是一种行为设计模式，将一个请求封装为一个对象，从而使你可用不同的请求对客户进行参数化；对请求排队或记录请求日志，以及支持可撤消的操作。

描述

命令模式的本质：封装请求
在命令模式中，我们通常会定义一个抽象的Command接口，其中声明了一个execute()方法。具体的命令类(ConcreteCommand)将实现这个execute()方法，将一个发送者(Invoker)的请求转换为一个或多个接收者(Receiver)的操作。发送者并不知道接收者的具体实现，它只需要触发命令对象的execute()方法即可

模式结构

主要角色

1、命令接口（Command Interface）：定义了一个统一的执行操作的接口，通常包含一个execute()方法。
2、具体命令（Concrete Command）：实现了命令接口，负责具体的业务逻辑处理。它通常会持有对接收者（Receiver）的引用。
3、接收者（Receiver）：真正知道如何执行命令的实体。任何类都可能成为一个接收者。
4、调用者/请求者（Invoker/Client）：负责调用命令对象的execute()方法，它并不关心命令是如何被执行的，也不知道具体的接收者是谁。

模式的UIM类图

模式优点

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受者，不必修改调用者的代码，调用者就可以使用新的命令对象；反之，如果增加新的调用者，不必修改现有的具体命令和接受者，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，使用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，因此可以按一定顺序执行这些具体命令。

模式缺点

• 类数量增加：引入了大量的命令类，可能会导致类的数量急剧增加，增加了系统的复杂度。
• 设计复杂度：在包含大量命令和复杂撤销操作的系统中，设计和管理命令模式可能会比较复杂。

应用场景

• UI事件处理：在图形界面系统中，用户的各种操作（如点击按钮）可以被封装为命令对象，然后由控制器统一处理。
• 日志与事务：通过命令模式记录用户的操作日志，便于后续审计或回滚事务。
• 宏命令：将多个命令组合成一个宏命令，实现批量操作。
• 支持撤销/重做功能：命令模式天然适合于实现软件中的撤销和重做功能。

实例演示

题目：模拟带控制开关的小电器。该电器上有四个开关，两个一组，其中一组负责打开、关闭小电器上的照明灯，另一组负责打开、关闭小电器上的摄像头

类图

代码演示

package task2;
public interface Command {
public void execute();
}
package task2;
public class Light {
public void on() {
System.out.println("灯找了");
}
public void off() {
System.out.println("灯灭了");
}
}
package task2;
public class OnLightCommand implements Command {
public Light light;
public OnLightCommand(Light light) {
// TODO Auto-generated constructor stub
this.light=light;
}
public void execute() {
light.on();
}
}
package task2;
public class OffLightCommand implements Command {
public Light light;
public OffLightCommand(Light light) {
// TODO Auto-generated constructor stub
this.light=light;
}
public void execute() {
light.off();
}
}
package task2;
public class Camera {
public void on(){
System.out.println("摄像头开了");
}
public void off(){
System.out.println("摄像头灭了");
}
}
package task2;
public class OnCameraCommand implements Command {
public Camera camera;
public OnCameraCommand(Camera camera){
this.camera=camera;
}
public void execute() {
camera.on();
}
}
package task2;
public class OffCameraCommand implements Command {
public Camera camera;
public OffCameraCommand(Camera camera){
this.camera=camera;
}
public void execute(){
camera.off();
}
}
package task2;
public class Invoker {
public Command command;
public void setCommand(Command command) {
this.command = command;
}
public void executeCommand(Command command) {
command.execute();
}
}

测试类

package task2;
public class Test {
public static void main(String[] args) {
Light light = new Light();
Command command1 = new OnLightCommand(light);
Command command2 = new OffLightCommand(light);
Invoker invoker = new Invoker();
invoker.setCommand(command1);
invoker.executeCommand(command1);
invoker.setCommand(command2);
invoker.executeCommand(command2);
Camera camera = new Camera();
Command command3 = new OnCameraCommand(camera);
Command command4 = new OffCameraCommand(camera);
invoker.setCommand(command3);
invoker.executeCommand(command3);
invoker.setCommand(command4);
invoker.executeCommand(command4);
}
}

在这个例子中，Command 是一个接口，定义了 execute 方法。OnLightCommand OffLightCommand OnCameraCommand OffCameraCommand 是 Command 接口的具体实现.Invoker 是请求者，它持有一个 Command 对象，并提供了获取命令并执行命令。

运行结果

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