19、设计模式之命令模式

命令模式

命令模式（Command Pattern）是一种数据驱动的设计模式，它属于行为型模式。请求以命令的形式包裹在对象中，并传给调用对象。调用对象寻找可以处理该命令的合适的对象，并把该命令传给相应的对象，该对象执行命令。

介绍

意图：

将一个请求封装成一个对象，从而使您可以用不同的请求对客户进行参数化。

主要解决：

在软件系统中，行为请求者与行为实现者通常是一种紧耦合的关系，但某些场合，比如需要对行为进行记录、撤销或重做、事务等处理时，这种无法抵御变化的紧耦合的设计就不太合适。

何时使用：

在某些场合，比如要对行为进行"记录、撤销/重做、事务"等处理，这种无法抵御变化的紧耦合是不合适的。在这种情况下，如何将"行为请求者"与"行为实现者"解耦？将一组行为抽象为对象，可以实现二者之间的松耦合。

如何解决： 通过调用者调用接受者执行命令，顺序：调用者→命令→接受者。

关键代码：

定义三个角色：

received 真正的命令执行对象
Command
invoker 使用命令对象的入口

应用实例：

struts 1 中的 action 核心控制器 ActionServlet 只有一个，相当于 Invoker，而模型层的类会随着不同的应用有不同的模型类，相当于具体的 Command。

优点：

降低了系统耦合度。
新的命令可以很容易添加到系统中去。
命令模式结合其它模式更优秀
3.1. 命令模式可以结合责任链模式，实现命令族解析任务；
3.2. 结合模板方法模式，则可以减少command子类的膨胀问题；

缺点：

使用命令模式可能会导致某些系统有过多的具体命令类。

使用场景：

认为是命令的地方都可以使用命令模式，比如：

GUI 中每一个按钮都是一条命令。
模拟 CMD。

注意事项：

系统需要支持命令的撤销（Undo）操作和恢复（Redo）操作，也可以考虑使用命令模式，见命令模式的扩展。

主要涉及到以下几个核心角色：

命令（Command）:

定义了执行操作的接口，通常包含一个 execute 方法，用于调用具体的操作。

具体命令（ConcreteCommand）:

实现了命令接口，负责执行具体的操作。它通常包含了对接收者的引用，通过调用接收者的方法来完成请求的处理。

接收者（Receiver）:

知道如何执行与请求相关的操作，实际执行命令的对象。

调用者/请求者（Invoker）:

发送命令的对象，它包含了一个命令对象并能触发命令的执行。调用者并不直接处理请求，而是通过将请求传递给命令对象来实现。

客户端（Client）:

创建具体命令对象并设置其接收者，将命令对象交给调用者执行。

代码实现

考虑一个场景：

我们买了一套智能家电，有照明灯、风扇、冰箱、洗衣机，我们只要在手机上安装 app 就可以控制对这些家电工作。
这些智能家电来自不同的厂家，我们不想针对每一种家电都安装一个 App，分别控制，我们希望只要一个 app就可以控制全部智能家电。
要实现一个 app 控制所有智能家电的需要，则每个智能家电厂家都要提供一个统一的接口给 app 调用，这时就可以考虑使用命令模式。
命令模式可将"动作的请求者"从"动作的执行者"对象中解耦出来.
在我们的例子中，动作的请求者是手机 app，动作的执行者是每个厂商的一个家电产品

定义 Receiver

java 复制代码

public interface Receiver {
    void on();

    void off();
}

定义具体的 Receiver，灯、冰箱

java 复制代码

/**
 * 灯
 */
public class Light implements Receiver{
    @Override
    public void on() {
        System.out.println("打开灯");
    }

    @Override
    public void off() {
        System.out.println("关闭灯");
    }
}

/**
 * 冰箱
 */
public class IceBox implements Receiver{

    @Override
    public void on() {
        System.out.println("冰箱打开");
    }

    @Override
    public void off() {
        System.out.println("冰箱关闭");
    }
}

抽象命令接口

java 复制代码

public interface Command {

    //执行动作(操作)
    void exec();
    //撤销动作(操作)
    void undo();
}

定义具体命令，灯、冰箱命令

java 复制代码

/**
 * 冰箱命令
 */
public class IceBoxCommand implements Command{
    private IceBox iceBox;

    public IceBoxCommand(IceBox iceBox) {
        this.iceBox = iceBox;
    }
    @Override
    public void exec() {
        iceBox.on();
    }

    @Override
    public void undo() {
        iceBox.off();
    }
}

/**
 * 灯命令
 */
public class LightCommand implements Command{

    private Light light;

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

    @Override
    public void exec() {
        light.on();
    }

    @Override
    public void undo() {
        light.off();
    }
}

定义命令控制器

java 复制代码

/**
 * 遥控器
 */
public class Controller {
    private Map<String,Command> commands;

    public Controller(){
        commands = new java.util.HashMap<>();
    }

    public void addCommand(String name,Command command){
        commands.put(name,command);
    }

    public void onPressed(String name){
        commands.get(name).exec();
    }

    public void offPressed(String name){
        commands.get(name).undo();
    }
}

客户端

java 复制代码

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        //创建Receiver
        IceBox iceBox = new IceBox();
        Light light = new Light();
        //创建Command
        Command iceBoxCommand = new IceBoxCommand(iceBox);
        Command lightCommand = new LightCommand(light);
        //创建控制器
        Controller controller = new Controller();
        controller.addCommand("iceBox",iceBoxCommand);
        controller.addCommand("light",lightCommand);
        controller.onPressed("iceBox");
        controller.offPressed("iceBox");
        controller.onPressed("light");
        controller.offPressed("light");
    }
}