java设计模式：04-02-命令模式

命令模式 (Command Pattern)

命令模式是一种行为设计模式，它将请求封装成对象，从而使您可以用不同的请求、队列或日志来参数化其他对象。命令模式也支持可撤销的操作。

应用场景

事务处理系统：需要对一系列操作进行封装，并提供回滚功能。
GUI开发：例如按钮点击的处理逻辑，可以使用命令模式将操作和按钮的点击事件解耦。
宏命令：组合多个操作命令，形成一个复合命令。
日志记录：在系统崩溃后，通过日志重现命令执行的过程。

实现方式

1. 基本命令模式

思想：将请求封装成独立的命令对象，使得命令的调用者与执行者解耦。

实现方式：

java 复制代码

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

// 具体命令
class LightOnCommand implements Command {
    private Light light;

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

    public void execute() {
        light.on();
    }
}

// 接收者
class Light {
    public void on() {
        System.out.println("The light is on");
    }

    public void off() {
        System.out.println("The light is off");
    }
}

// 调用者
class RemoteControl {
    private Command command;

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

    public void pressButton() {
        command.execute();
    }
}

// 客户端代码
public class CommandPatternDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Light light = new Light();
        Command lightOn = new LightOnCommand(light);

        RemoteControl remote = new RemoteControl();
        remote.setCommand(lightOn);
        remote.pressButton();
    }
}

优点：

解耦请求的发送者和接收者：使得发送者不需要知道接收者的具体实现。
扩展性强：可以方便地新增命令。
支持撤销操作：可以通过存储历史命令来支持撤销和重做操作。

缺点：

类的数量增加：每一个具体命令都需要一个对应的类。

2. 带撤销功能的命令模式

思想：在基本命令模式的基础上，增加对撤销操作的支持。

实现方式：

java 复制代码

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

// 具体命令
class LightOnCommand implements Command {
    private Light light;

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

    public void execute() {
        light.on();
    }

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

// 具体命令
class LightOffCommand implements Command {
    private Light light;

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

    public void execute() {
        light.off();
    }

    public void undo() {
        light.on();
    }
}

// 接收者
class Light {
    public void on() {
        System.out.println("The light is on");
    }

    public void off() {
        System.out.println("The light is off");
    }
}

// 调用者
class RemoteControl {
    private Command command;

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

    public void pressButton() {
        command.execute();
    }

    public void pressUndo() {
        command.undo();
    }
}

// 客户端代码
public class CommandPatternDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Light light = new Light();
        Command lightOn = new LightOnCommand(light);
        Command lightOff = new LightOffCommand(light);

        RemoteControl remote = new RemoteControl();
        remote.setCommand(lightOn);
        remote.pressButton();
        remote.pressUndo();

        remote.setCommand(lightOff);
        remote.pressButton();
        remote.pressUndo();
    }
}

优点：

支持撤销和重做操作：可以通过存储命令的历史记录来支持撤销和重做。
解耦请求的发送者和接收者：发送者不需要知道接收者的具体实现。

缺点：

类的数量增加：每一个具体命令都需要一个对应的类。
维护命令历史：需要额外的代码来维护命令历史。

3. 宏命令模式

思想：将多个命令组合成一个复合命令，使得一组命令可以一次执行。

实现方式：

java 复制代码

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

// 具体命令
class LightOnCommand implements Command {
    private Light light;

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

    public void execute() {
        light.on();
    }
}

// 具体命令
class LightOffCommand implements Command {
    private Light light;

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

    public void execute() {
        light.off();
    }
}

// 宏命令
class MacroCommand implements Command {
    private List<Command> commands;

    public MacroCommand() {
        commands = new ArrayList<>();
    }

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

    public void execute() {
        for (Command command : commands) {
            command.execute();
        }
    }
}

// 接收者
class Light {
    public void on() {
        System.out.println("The light is on");
    }

    public void off() {
        System.out.println("The light is off");
    }
}

// 客户端代码
public class MacroCommandPatternDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Light light = new Light();
        Command lightOn = new LightOnCommand(light);
        Command lightOff = new LightOffCommand(light);

        MacroCommand macro = new MacroCommand();
        macro.addCommand(lightOn);
        macro.addCommand(lightOff);

        macro.execute();
    }
}

优点：

组合命令：可以将多个命令组合成一个复合命令，简化客户端代码。
增强灵活性：可以动态添加或删除命令。

缺点：

类的数量增加：每一个具体命令都需要一个对应的类。
命令依赖：命令之间可能存在依赖关系，需小心处理。

总结

命令模式	优点	缺点
基本命令模式	解耦请求的发送者和接收者，扩展性强	类的数量增加
带撤销功能的命令模式	支持撤销和重做操作，解耦请求的发送者和接收者	类的数量增加，维护命令历史
宏命令模式	组合命令，增强灵活性	类的数量增加，命令依赖

选择哪种实现方式应根据具体的需求和系统的复杂度来决定。基本命令模式适用于一般的请求封装场景，带撤销功能的命令模式适用于需要撤销和重做操作的场景，宏命令模式适用于需要组合多个操作的场景。通过合理的设计，可以充分利用命令模式的优势，解耦请求的发送者和接收者，提高系统的灵活性和可扩展性。