设计模式(十四)命令模式

1、定义

  将一个请求封装为一个对象,使发出请求的责任和执行请求的责任分割开。这样两者之间通过命令对象进行沟通,这样方便将命令对象进行储存、传递、调用、增加与管理。

 

2、优缺点

优点:

  1. 通过引入中间件(抽象接口)降低系统的耦合度;
  2. 扩展性良好,增加或删除命令非常方便。采用命令模式增加与删除命令不会影响其他类,且满足“开闭原则”;
  3. 方便实现 Undo 和 Redo 操作。命令模式可以与后面介绍的备忘录模式结合,实现命令的撤销与恢复;
  4. 可以实现宏命令。命令模式可以与组合模式结合,将多个命令装配成一个组合命令,即宏命令;
  5. 可以在现有命令的基础上,增加额外功能。比如日志记录,结合装饰器模式会更加灵活。

缺点:

  1. 可能产生大量具体的命令类。因为每一个具体操作都需要设计一个具体命令类,这会增加系统的复杂性;
  2. 命令模式的结果其实就是接收方的执行结果,但是为了以命令的形式进行架构、解耦请求与实现,引入了额外类型结构(引入了请求方与抽象命令接口),增加了理解上的困难。不过这也是设计模式的通病,抽象必然会额外增加类的数量,代码抽离肯定比代码聚合更加难理解。

 

3、UML类图

设计模式(十四)命令模式

 

 

包含以下主要角色:

①抽象命令类(Command)角色:声明执行命令的接口,拥有执行命令的抽象方法execute();

②具体命令类(Concrete Command)角色:是抽象命令类的具体实现类,它拥有接收者对象,并通过调用接收者的功能来完成命令要执行的操作;

③实现者/接收者(Receiver)角色:执行命令功能的相关操作,是具体命令对象业务的真正实现者;

④调用者/请求者(Invoker)角色:是请求的发送者,它通常拥有很多的命令对象,并通过访问命令对象来执行相关请求,它不直接访问接收者。

 

4、代码实例

 

1 /**
2  * @author it-小林
3  * @desc  抽象命令
4  * @date 2021年08月03日 14:58
5  */
6 public abstract class Command {
7 
8     public abstract void execute();
9 }

 

 

 1 /**
 2  * @author it-小林
 3  * @desc   具体命令类
 4  * @date 2021年08月03日 14:59
 5  */
 6 public class ConcreteCommand extends Command{
 7 
 8     private Receiver receiver;
 9 
10     public ConcreteCommand() {
11         receiver = new Receiver();
12     }
13 
14     @Override
15     public void execute() {
16         receiver.action();
17     }
18 }

 

 

 1 /**
 2  * @author it-小林
 3  * @desc   接收者
 4  * @date 2021年08月03日 15:00
 5  */
 6 public class Receiver {
 7     public void action(){
 8         System.out.println("接收者的action()方法被调用...");
 9     }
10 }
 1 /**
 2  * @author it-小林
 3  * @desc   调用者
 4  * @date 2021年08月03日 15:02
 5  */
 6 public class Invoker {
 7     private Command command;
 8 
 9     public Invoker(Command command) {
10         this.command = command;
11     }
12 
13     public void setCommand(Command command) {
14         this.command = command;
15     }
16 
17     public void call(){
18         System.out.println("调用者执行命令command...");
19         command.execute();
20     }
21 }

 

 

 1 /**
 2  * @author it-小林
 3  * @desc   测试类
 4  * @date 2021年08月03日 15:03
 5  */
 6 public class Client {
 7     public static void main(String[] args) {
 8         Command command = new ConcreteCommand();
 9         Invoker invoker = new Invoker(command);
10         System.out.println("客户访问调用者的call()方法...");
11         invoker.call();
12     }
13 }

 

 

5、应用场景 

  系统的某项操作具备命令语义,且命令实现不稳定(变化)时,可以通过命令模式解耦请求与实现。使用抽象命令接口使请求方的代码架构稳定,封装接收方具体命令的实现细节。接收方与抽象命令呈现弱耦合(内部方法无需一致),具备良好的扩展性。
  命令模式通常适用于以下场景。

  • 请求调用者需要与请求接收者解耦时,命令模式可以使调用者和接收者不直接交互;
  • 系统随机请求命令或经常增加、删除命令时,命令模式可以方便地实现这些功能;
  • 当系统需要执行一组操作时,命令模式可以定义宏命令来实现该功能;
  • 当系统需要支持命令的撤销(Undo)操作和恢复(Redo)操作时,可以将命令对象存储起来,采用备忘录模式来实现。

6、扩展

  在软件开发中,有时将命令模式与前面学的组合模式联合使用,这就构成了宏命令模式,也叫组合命令模式。宏命令包含了一组命令,它充当了具体命令与调用者的双重角色,执行它时将递归调用它所包含的所有命令。

设计模式(十四)命令模式

 

 

7、扩展代码实例

 1 /**
 2  * @author it-小林
 3  * @desc   接收者
 4  * @date 2021年08月03日 15:43
 5  */
 6 public class CompositeReceiver {
 7 
 8     public void action1() {
 9         System.out.println("接收者的action1()方法被调用...");
10     }
11     public void action2() {
12         System.out.println("接收者的action2()方法被调用...");
13     }
14 }
1 /**
2  * @author it-小林
3  * @desc 抽象命令
4  * @date 2021年08月03日 15:41
5  */
6 public abstract class AbstractCommand {
7 
8     public abstract void execute();
9 }

 

 1 /**
 2  * @author it-小林
 3  * @desc 树叶构件: 具体命令1
 4  * @date 2021年08月03日 15:42
 5  */
 6 public class ConcreteCommand1 extends AbstractCommand {
 7 
 8     private CompositeReceiver receiver;
 9     ConcreteCommand1() {
10         receiver = new CompositeReceiver();
11     }
12     public void execute() {
13         receiver.action1();
14     }
15 }
 1 /**
 2  * @author it-小林
 3  * @desc 树叶构件: 具体命令2
 4  * @date 2021年08月03日 15:42
 5  */
 6 public class ConcreteCommand2 extends AbstractCommand {
 7 
 8     private CompositeReceiver receiver;
 9     ConcreteCommand2() {
10         receiver = new CompositeReceiver();
11     }
12     public void execute() {
13         receiver.action2();
14     }
15 }
 1 /**
 2  * @author it-小林
 3  * @desc    调用者
 4  * @date 2021年08月03日 15:45
 5  */
 6 public class CompositeInvoker extends AbstractCommand {
 7     private ArrayList<AbstractCommand> children = new ArrayList<AbstractCommand>();
 8     public void add(AbstractCommand c) {
 9         children.add(c);
10     }
11     public void remove(AbstractCommand c) {
12         children.remove(c);
13     }
14     public AbstractCommand getChild(int i) {
15         return children.get(i);
16     }
17     public void execute() {
18         for (Object obj : children) {
19             ((AbstractCommand) obj).execute();
20         }
21     }
22 }
 1 /**
 2  * @author it-小林
 3  * @desc 测试
 4  * @date 2021年08月03日 15:46
 5  */
 6 public class Client {
 7     public static void main(String[] args) {
 8         AbstractCommand cmd1 = new ConcreteCommand1();
 9         AbstractCommand cmd2 = new ConcreteCommand2();
10         CompositeInvoker ir = new CompositeInvoker();
11         ir.add(cmd1);
12         ir.add(cmd2);
13         System.out.println("客户访问调用者的execute()方法...");
14         ir.execute();
15     }
16 }

 

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