设计模式——命令模式

命令模式 (Command Pattern)

什么是命令模式？

命令模式是一种行为型设计模式，它允许你将请求封装为对象，从而可以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，以及支持可撤销的操作。

简单来说：命令模式就是将"请求"封装成"对象"，可以像操作对象一样操作请求。

生活中的例子

想象一下：

遥控器：遥控器上的按钮对应不同的命令
餐厅点餐：服务员记录订单，厨师按订单做菜
宏命令：键盘快捷键执行一系列操作

为什么需要命令模式？

传统方式的问题

java 复制代码

// 直接调用方法
receiver.action1();
receiver.action2();

问题：

无法撤销：无法撤销操作
无法记录：无法记录操作历史
无法排队：无法对请求排队
耦合度高：调用者与接收者耦合

命令模式的优势

java 复制代码

// 使用命令模式
Command command1 = new ConcreteCommand(receiver);
Command command2 = new ConcreteCommand(receiver);
invoker.setCommand(command1);
invoker.execute();

优势：

解耦合：调用者与接收者解耦
可撤销：可以撤销操作
可记录：可以记录操作历史
可排队：可以对请求排队

命令模式的结构

复制代码

┌─────────────────────┐
│     Command         │  命令接口
├─────────────────────┤
│ + execute(): void   │
│ + undo(): void      │
└──────────┬──────────┘
           │ 实现
           │
┌──────────┴──────────┐
│  ConcreteCommand    │  具体命令
├─────────────────────┤
│ - receiver: Receiver│
│ + execute(): void   │
│ + undo(): void      │
└─────────────────────┘

┌─────────────────────┐
│     Invoker         │  调用者
├─────────────────────┤
│ - command: Command  │
│ + setCommand(): void│
│ + execute(): void   │
└─────────────────────┘

┌─────────────────────┐
│     Receiver        │  接收者
├─────────────────────┤
│ + action(): void    │
└─────────────────────┘

代码示例

1. 定义命令接口

java 复制代码

/**
 * 命令接口
 */
public interface Command {
    /**
     * 执行命令
     */
    void execute();
    
    /**
     * 撤销命令
     */
    void undo();
}

2. 定义具体命令

java 复制代码

/**
 * 具体命令：开灯
 */
public class LightOnCommand implements Command {
    private Light light;
    
    public LightOnCommand(Light light) {
        this.light = light;
    }
    
    @Override
    public void execute() {
        light.on();
    }
    
    @Override
    public void undo() {
        light.off();
    }
}

/**
 * 具体命令：关灯
 */
public class LightOffCommand implements Command {
    private Light light;
    
    public LightOffCommand(Light light) {
        this.light = light;
    }
    
    @Override
    public void execute() {
        light.off();
    }
    
    @Override
    public void undo() {
        light.on();
    }
}

3. 定义接收者

java 复制代码

/**
 * 接收者：灯
 */
public class Light {
    public void on() {
        System.out.println("灯打开");
    }
    
    public void off() {
        System.out.println("灯关闭");
    }
}

4. 定义调用者

java 复制代码

/**
 * 调用者：遥控器
 */
public class RemoteControl {
    private Command command;
    
    public void setCommand(Command command) {
        this.command = command;
    }
    
    public void buttonPressed() {
        command.execute();
    }
    
    public void undoButtonPressed() {
        command.undo();
    }
}

5. 使用命令

java 复制代码

/**
 * 命令模式测试类
 * 演示如何使用命令模式实现遥控器功能
 */
public class CommandTest {
    
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("=== 命令模式测试 ===\n");
        
        // 创建接收者
        Light light = new Light();
        
        // 创建命令
        Command lightOn = new LightOnCommand(light);
        Command lightOff = new LightOffCommand(light);
        
        // 创建调用者
        RemoteControl remote = new RemoteControl();
        
        // 测试开灯
        System.out.println("--- 开灯 ---");
        remote.setCommand(lightOn);
        remote.buttonPressed();
        
        // 测试关灯
        System.out.println("\n--- 关灯 ---");
        remote.setCommand(lightOff);
        remote.buttonPressed();
        
        // 测试撤销
        System.out.println("\n--- 撤销 ---");
        remote.undoButtonPressed();
        
        // 连续操作
        System.out.println("\n--- 连续操作 ---");
        remote.setCommand(lightOn);
        remote.buttonPressed();
        remote.buttonPressed();
        remote.setCommand(lightOff);
        remote.buttonPressed();
        
        System.out.println("\n--- 撤销所有操作 ---");
        remote.undoButtonPressed();
        remote.undoButtonPressed();
        remote.undoButtonPressed();
        
        System.out.println("\n=== 命令模式的优势 ===");
        System.out.println("1. 解耦合：调用者与接收者解耦");
        System.out.println("2. 可撤销：可以撤销操作");
        System.out.println("3. 可记录：可以记录操作历史");
        System.out.println("4. 可排队：可以对请求排队");
        System.out.println("5. 易于扩展：新增命令很容易");
        
        System.out.println("\n=== 实际应用场景 ===");
        System.out.println("1. GUI操作：菜单、按钮操作");
        System.out.println("2. 宏命令：键盘快捷键");
        System.out.println("3. 事务处理：数据库事务");
        System.out.println("4. 撤销重做：文本编辑器的撤销重做");
    }
}

命令模式的优点

解耦合：调用者与接收者解耦
可撤销：可以撤销操作
可记录：可以记录操作历史
可排队：可以对请求排队
易于扩展：新增命令很容易

命令模式的缺点

类数量增加：每个命令都需要一个类
复杂度增加：引入了额外的类

适用场景

需要撤销：需要撤销操作
需要记录：需要记录操作历史
需要排队：需要对请求排队
菜单操作：菜单、按钮等操作

常见应用场景

GUI操作：菜单、按钮操作
宏命令：键盘快捷键
事务处理：数据库事务

使用建议

需要撤销：使用命令模式
需要记录：使用命令模式
简单操作：直接调用即可

注意事项

⚠️ 命令模式虽然强大，但要注意：

不要过度使用，增加不必要的复杂度
考虑使用宏命令