在面向对象程序设计的范畴中,命令模式(Command Pattern)是一种设计模式,它尝试以对象来代表实际行动。具体来说,命令模式将一个请求封装为一个对象,从而使你可以使用不同的请求对客户进行参数化,对请求进行排队或记录请求日志,以及支持可撤销操作。
命令模式的结构主要包括以下几个部分:
- Command:定义命令的接口,声明执行的方法。
- ConcreteCommand:命令接口实现对象,是"虚"的实现;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。
- Receiver:接收者,真正执行命令的对象。任何类都可能成为一个接收者,只要它能够实现命令要求实现的相应功能。
- Invoker:要求命令对象执行请求,通常会持有命令对象,可以持有很多的命令对象。这是客户端真正触发命令并要求命令执行相应操作的地方。
- Client:创建具体的命令对象,并且设置命令对象的接收者。
命令模式的优点包括:
- 降低对象之间的耦合度。
- 新的命令可以很容易地加入到系统中。
- 可以比较容易地设计一个组合命令。
- 调用同一方法实现不同的功能。
命令模式的应用场景包括:
- 多级回退操作:如果系统需要实现多级回退操作,所有用户的操作都以command对象的形式实现,系统可以简单地用stack来保存最近执行的命令,用户需要执行undo操作时,系统只需简单地弹出一个最近的command对象并执行其undo()方法。
- 原子事务行为:借助command模式,可以简单地实现一个具有原子事务的行为。当一个事务失败时,可以借助command对象保存状态,简单地处理回退操作。
- 导航:在一个复杂的用户界面中,通常需要使用多个wizard页面来共同完成一个简单动作。在这种情况下,command类不包含任何跟用户界面有关的代码,可以分离用户界面与具体的处理逻辑。
当使用命令模式时,通常会涉及多个类和接口。下面是一个简单的命令模式的代码示例,用于演示其基本结构和用法。
java
// Command 接口
public interface Command {
void execute();
void undo();
}
// Receiver 类
public class Receiver {
public void action() {
System.out.println("Action performed on receiver.");
}
public void undoAction() {
System.out.println("Undo action performed on receiver.");
}
}
// ConcreteCommand 类
public class ConcreteCommand implements Command {
private Receiver receiver;
public ConcreteCommand(Receiver receiver) {
this.receiver = receiver;
}
@Override
public void execute() {
receiver.action();
}
@Override
public void undo() {
receiver.undoAction();
}
}
// Invoker 类
public class Invoker {
private Command command;
public void setCommand(Command command) {
this.command = command;
}
public void executeCommand() {
command.execute();
}
public void undoCommand() {
command.undo();
}
}
// Client 类
public class Client {
public static void main(String[] args) {
Receiver receiver = new Receiver();
Command command = new ConcreteCommand(receiver);
Invoker invoker = new Invoker();
invoker.setCommand(command);
// 执行命令
invoker.executeCommand();
// 撤销命令
invoker.undoCommand();
}
}
在这个例子中,Command
是一个接口,定义了 execute
和 undo
方法。Receiver
是接收者,包含了需要执行的操作和撤销操作的方法。ConcreteCommand
是 Command
接口的具体实现,它持有一个 Receiver
对象,并在 execute
和 undo
方法中调用该对象的相应方法。Invoker
是请求者,它持有一个 Command
对象,并提供了执行和撤销命令的方法。最后,Client
是客户端,它创建了 Receiver
、ConcreteCommand
和 Invoker
对象,并设置了 Invoker
的命令,然后执行和撤销该命令。
运行 Client
类的 main
方法,你将看到类似下面的输出:
Action performed on receiver.
Undo action performed on receiver.
这表示命令已成功执行并被撤销。