设计模式之命令模式

0x01. 定义与类型

• 定义：将“请求”封装成对象，以便使用不同的请求。
• 命令模式解决了应用程序中对象的职责以及它们之间的通信方式
• 类型：行为型
• UML 类图

• 代码示例

/**
 * 命令接口类
 */
public interface Command {void executor();
}

/**
 * 命令 1
 */
public class ConcreteCommand1 implements Command {

    private Receiver receiver;

    public ConcreteCommand1(Receiver receiver) {this.receiver = receiver;}

    @Override
    public void executor() {receiver.action("concrete command 1.");
    }
}

/**
 * 命令 2
 */
public class ConcreteCommand2 implements Command {

    private Receiver receiver;

    public ConcreteCommand2(Receiver receiver) {this.receiver = receiver;}

    @Override
    public void executor() {receiver.action("concrete command 2.");
    }
}

/**
 * 命令执行人
 */
public class Invoker {private List<Command> commands = new ArrayList<>();

    public void addCommand(Command command) {commands.add(command);
    }

    public void executorCommands() {commands.forEach(Command::executor);
        commands.clear();}
}

/**
 * 命令接收者
 */
public class Receiver {public void action(String name) {System.out.println(name);
    }
}

• 应用与测试

/**
 * 应用与测试
 */
public class Test {public static void main(String[] args) {
        // 创建命令接收方
        Receiver receiver = new Receiver();

        // 创建执行者
        Invoker invoker = new Invoker();

        // 创建命令
        ConcreteCommand1 concreteCommand1 = new ConcreteCommand1(receiver);
        ConcreteCommand2 concreteCommand2 = new ConcreteCommand2(receiver);

        // 添加命令
        invoker.addCommand(concreteCommand1);
        invoker.addCommand(concreteCommand2);

        // 执行
        invoker.executorCommands();}
}

• 输出结果

concrete command 1.
concrete command 2.

• 命令模式角色介绍

  • 接收者（Receiver）：真正执行命令的对象，负责执行与请求相关的操作
  • 命令接口（Command）：定义命令的接口，封装 execute()、undo() 等方法
  • 具体命令（ConcreteCommand）：命令接口实现对象，实现命令接口中的方法，通常会持有接收者，并调用接收者的功能来完成命令要执行的操作
  • 请求者（Invoker）：要求命令对象执行请求，通常会持有命令对象，包含 Command 接口变量

0x02. 适用场景

• 请求调用者和请求接收者需要解耦，使得调用者和接收者不直接交互
• 需要抽象出等待执行的行为

0x03. 优缺点

1. 优点

• 降低系统的耦合度
• 容易扩展新命令或一组命令
• 调用同一方法实现不同的功能

2. 缺点

• 命令的无限扩展会增加类的数量，提高系统实现复杂度

0x04. 命令模式相关案例

• 课程视频的打开和关闭

/**
 * 命令接口
 */
public interface Command {void execute();
}

/**
 * 打开课程链接
 */
public class OpenCourseVideoCommand implements Command {

    private CourseVideo courseVideo;

    public OpenCourseVideoCommand(CourseVideo courseVideo) {this.courseVideo = courseVideo;}

    @Override
    public void execute() {courseVideo.open();
    }
}

/**
 * 关闭课程链接
 */
public class CloseCourseVideoCommand implements Command {

    private CourseVideo courseVideo;

    public CloseCourseVideoCommand(CourseVideo courseVideo) {this.courseVideo = courseVideo;}

    @Override
    public void execute() {courseVideo.close();
    }
}

/**
 * 命令接受类
 */
public class CourseVideo {

    private String name;

    public CourseVideo(String name) {this.name = name;}

    public void open () {System.out.println(this.name + "课程视频开放。");
    }

    public void close () {System.out.println(this.name + "课程视频关闭。");
    }
}

/**
 * 执行人
 */
public class Staff {private List<Command> commands = new ArrayList<>();

    public void addCommand (Command command) {commands.add(command);
    }

    public void executeCommands () {commands.forEach(Command::execute);
        commands.clear();}
}

• 测试与应用

/**
 * 测试与应用
 */
public class Test {public static void main(String[] args) {
        // 命令接收者
        CourseVideo courseVideo = new CourseVideo("Java 设计模式精讲");

        // 创建命令
        OpenCourseVideoCommand openCourseVideoCommand = new OpenCourseVideoCommand(courseVideo);
        CloseCourseVideoCommand closeCourseVideoCommand = new CloseCourseVideoCommand(courseVideo);

        // 创建执行人
        Staff staff = new Staff();

        // 添加命令
        staff.addCommand(openCourseVideoCommand);
        staff.addCommand(closeCourseVideoCommand);

        // 执行
        staff.executeCommands();}
}

• UML 类图

0x05. 相关设计模式

• 命令模式和备忘录模式

  • 适用备忘录模式保存命令的历史记录

0x06. 源码中的命令模式

• Runnable
• junit.frame.work.Test

0x07. 源码地址

• 设计模式之命令模式 ：https://github.com/sigmaol/design-pattern/tree/master/command

0x08. 推荐阅读

• 慕课网设计模式精讲 ：https://coding.imooc.com/class/270.html
• 【命令模式】设计模式之命令模式 ：https://blog.csdn.net/jiandanokok/article/details/75656873
• 设计模式之命令模式 ：https://blog.csdn.net/chunqiuwei/article/details/79030816