本篇文章介紹一種設(shè)計(jì)模式——命令模式旁涤。本篇文章內(nèi)容參考《JAVA與模式》之命令模式。

一惯豆、命令模式的概念

命令模式屬于對(duì)象的行為模式。命令模式又稱為行動(dòng)(Action)模式或交易(Transaction)模式。

命令模式把一個(gè)請(qǐng)求或者操作封裝到一個(gè)對(duì)象中均唉。命令模式允許系統(tǒng)使用不同的請(qǐng)求把客戶端參數(shù)化，具有請(qǐng)求排隊(duì)或者記錄請(qǐng)求日志，提供命令的撤銷和恢復(fù)的功能辱挥。

命令模式可以將請(qǐng)求發(fā)送者和接收者完全解耦，發(fā)送者與接收者之間沒有直接引用關(guān)系边涕，發(fā)送請(qǐng)求的對(duì)象只需要知道如何發(fā)送請(qǐng)求晤碘，而不必知道如何完成請(qǐng)求。

二功蜓、命令模式的結(jié)構(gòu)

命令模式是對(duì)命令的封裝园爷。命令模式把發(fā)出命令的責(zé)任和執(zhí)行命令的責(zé)任分割開，委派給不同的對(duì)象式撼。

每一個(gè)命令都是一個(gè)操作：請(qǐng)求的一方發(fā)出請(qǐng)求要求執(zhí)行一個(gè)操作童社；接收的一方收到請(qǐng)求，并執(zhí)行操作著隆。命令模式允許請(qǐng)求的一方和接收的一方獨(dú)立開來扰楼，使得請(qǐng)求的一方不必知道接收請(qǐng)求的一方的接口，更不必知道請(qǐng)求是怎么被接收美浦，以及操作是否被執(zhí)行弦赖、何時(shí)被執(zhí)行，以及是怎么被執(zhí)行的浦辨。

下面以一個(gè)示意性的系統(tǒng)蹬竖，說明命令模式的結(jié)構(gòu)。

命令模式涉及到五個(gè)角色流酬，它們分別是：

●　　客戶端(Client)角色：創(chuàng)建請(qǐng)求者币厕，接收者以及命令對(duì)象，執(zhí)行具體邏輯芽腾。

●　　命令(Command)角色：聲明了一個(gè)給所有具體命令類的抽象接口劈榨。

●　　具體命令(ConcreteCommand)角色：定義一個(gè)接收者和行為之間的弱耦合；實(shí)現(xiàn)execute()方法晦嵌，負(fù)責(zé)調(diào)用接收者的相應(yīng)操作同辣。execute()方法通常叫做執(zhí)行方法。

●　　請(qǐng)求者(Invoker)角色：負(fù)責(zé)調(diào)用命令對(duì)象執(zhí)行請(qǐng)求惭载，相關(guān)的方法叫做行動(dòng)方法旱函。

●　　接收者(Receiver)角色：負(fù)責(zé)具體實(shí)施和執(zhí)行一個(gè)請(qǐng)求。任何一個(gè)類都可以成為接收者描滔，實(shí)施和執(zhí)行請(qǐng)求的方法叫做行動(dòng)方法棒妨。

時(shí)序圖

接收者角色類

public class Receiver {
    /**
     * 真正執(zhí)行命令相應(yīng)的操作
     */
    public void action(){
        System.out.println("執(zhí)行操作");
    }
}

抽象命令角色類

public interface Command {
    /**
     * 執(zhí)行方法
     */
    void execute();
}

具體命令角色類

public class ConcreteCommand implements Command {
    //持有相應(yīng)的接收者對(duì)象
    private Receiver receiver = null;
    /**
     * 構(gòu)造方法
     */
    public ConcreteCommand(Receiver receiver){
        this.receiver = receiver;
    }
    @Override
    public void execute() {
        //通常會(huì)轉(zhuǎn)調(diào)接收者對(duì)象的相應(yīng)方法，讓接收者來真正執(zhí)行功能
        receiver.action();
    }

}

請(qǐng)求者角色類

public class Invoker {
    /**
     * 持有命令對(duì)象
     */
    private Command command = null;
    /**
     * 構(gòu)造方法
     */
    public Invoker(Command command){
        this.command = command;
    }
    /**
     * 行動(dòng)方法
     */
    public void action(){
        
        command.execute();
    }
}

客戶端角色類

public class Client {

    public static void main(String[] args) {
        //創(chuàng)建接收者
        Receiver receiver = new Receiver();
        //創(chuàng)建命令對(duì)象，設(shè)定它的接收者
        Command command = new ConcreteCommand(receiver);
        //創(chuàng)建請(qǐng)求者券腔，把命令對(duì)象設(shè)置進(jìn)去
        Invoker invoker = new Invoker(command);
        //執(zhí)行方法
        invoker.action();
    }

}

三伏穆、命令模式的具體實(shí)例

AudioPlayer系統(tǒng)

小女孩茱麗(Julia)有一個(gè)盒式錄音機(jī)，此錄音機(jī)有播音(Play)纷纫、倒帶(Rewind)和停止(Stop)功能枕扫，錄音機(jī)的鍵盤便是請(qǐng)求者(Invoker)角色；茱麗(Julia)是客戶端角色辱魁，而錄音機(jī)便是接收者角色烟瞧。Command類扮演抽象命令角色，而PlayCommand染簇、StopCommand和RewindCommand便是具體命令類参滴。茱麗(Julia)不需要知道播音(play)、倒帶(rewind)和停止(stop)功能是怎么具體執(zhí)行的锻弓，這些命令執(zhí)行的細(xì)節(jié)全都由鍵盤(Keypad)具體實(shí)施砾赔。茱麗(Julia)只需要在鍵盤上按下相應(yīng)的鍵便可以了。

錄音機(jī)是典型的命令模式青灼。錄音機(jī)按鍵把客戶端與錄音機(jī)的操作細(xì)節(jié)分割開來过蹂。

public class AudioPlayer {
    
    public void play(){
        System.out.println("播放...");
    }
    
    public void rewind(){
        System.out.println("倒帶...");
    }
    
    public void stop(){
        System.out.println("停止...");
    }
}

抽象命令角色類

public interface Command {
    /**
     * 執(zhí)行方法
     */
    public void execute();
}

具體命令角色類

public class PlayCommand implements Command {

    private AudioPlayer myAudio;
    
    public PlayCommand(AudioPlayer audioPlayer){
        myAudio = audioPlayer;
    }
    /**
     * 執(zhí)行方法
     */
    @Override
    public void execute() {
        myAudio.play();
    }

}

public class RewindCommand implements Command {

    private AudioPlayer myAudio;
    
    public RewindCommand(AudioPlayer audioPlayer){
        myAudio = audioPlayer;
    }
    @Override
    public void execute() {
        myAudio.rewind();
    }

}

public class StopCommand implements Command {
    private AudioPlayer myAudio;
    
    public StopCommand(AudioPlayer audioPlayer){
        myAudio = audioPlayer;
    }
    @Override
    public void execute() {
        myAudio.stop();
    }

}

請(qǐng)求者角色聚至，由鍵盤類扮演

public class Keypad {
    private Command playCommand;
    private Command rewindCommand;
    private Command stopCommand;
    
    public void setPlayCommand(Command playCommand) {
        this.playCommand = playCommand;
    }
    public void setRewindCommand(Command rewindCommand) {
        this.rewindCommand = rewindCommand;
    }
    public void setStopCommand(Command stopCommand) {
        this.stopCommand = stopCommand;
    }
    /**
     * 執(zhí)行播放方法
     */
    public void play(){
        playCommand.execute();
    }
    /**
     * 執(zhí)行倒帶方法
     */
    public void rewind(){
        rewindCommand.execute();
    }
    /**
     * 執(zhí)行播放方法
     */
    public void stop(){
        stopCommand.execute();
    }
}

客戶端角色，由茱麗小女孩扮演

public class Julia {
    public static void main(String[]args){
        //創(chuàng)建接收者對(duì)象
        AudioPlayer audioPlayer = new AudioPlayer();
        //創(chuàng)建命令對(duì)象
        Command playCommand = new PlayCommand(audioPlayer);
        Command rewindCommand = new RewindCommand(audioPlayer);
        Command stopCommand = new StopCommand(audioPlayer);
        //創(chuàng)建請(qǐng)求者對(duì)象
        Keypad keypad = new Keypad();
        keypad.setPlayCommand(playCommand);
        keypad.setRewindCommand(rewindCommand);
        keypad.setStopCommand(stopCommand);
        //測試
        keypad.play();
        keypad.rewind();
        keypad.stop();
        keypad.play();
        keypad.stop();
    }
}

運(yùn)行結(jié)果：

四本橙、宏命令

宏命令
所謂宏命令簡單點(diǎn)說就是包含多個(gè)命令的命令扳躬，是一個(gè)命令的組合。

設(shè)想茱麗的錄音機(jī)有一個(gè)記錄功能甚亭，可以把一個(gè)一個(gè)的命令記錄下來贷币，再在任何需要的時(shí)候重新把這些記錄下來的命令一次性執(zhí)行，這就是所謂的宏命令集功能亏狰。因此役纹，茱麗的錄音機(jī)系統(tǒng)現(xiàn)在有四個(gè)鍵，分別為播音暇唾、倒帶促脉、停止和宏命令功能。此時(shí)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與前面的設(shè)計(jì)相比有所增強(qiáng)策州，主要體現(xiàn)在Julia類現(xiàn)在有了一個(gè)新方法瘸味，用以操作宏命令鍵。

public interface MacroCommand extends Command {
    /**
     * 宏命令聚集的管理方法
     * 可以添加一個(gè)成員命令
     */
    public void add(Command cmd);
    /**
     * 宏命令聚集的管理方法
     * 可以刪除一個(gè)成員命令
     */
    public void remove(Command cmd);
}

具體的宏命令MacroAudioCommand類負(fù)責(zé)把個(gè)別的命令合成宏命令。

public class MacroAudioCommand implements MacroCommand {
    
    private List<Command> commandList = new ArrayList<Command>();
    /**
     * 宏命令聚集管理方法
     */
    @Override
    public void add(Command cmd) {
        commandList.add(cmd);
    }
    /**
     * 宏命令聚集管理方法
     */
    @Override
    public void remove(Command cmd) {
        commandList.remove(cmd);
    }
    /**
     * 執(zhí)行方法
     */
    @Override
    public void execute() {
        for(Command cmd : commandList){
            cmd.execute();
        }
    }

}

客戶端類Julia

public class Julia {
    
    public static void main(String[]args){
        //創(chuàng)建接收者對(duì)象
        AudioPlayer audioPlayer = new AudioPlayer();
        //創(chuàng)建命令對(duì)象
        Command playCommand = new PlayCommand(audioPlayer);
        Command rewindCommand = new RewindCommand(audioPlayer);
        Command stopCommand = new StopCommand(audioPlayer);
        
        MacroCommand marco = new MacroAudioCommand();
        
        marco.add(playCommand);
        marco.add(rewindCommand);
        marco.add(stopCommand);
        marco.execute();
    }
}

這樣執(zhí)行MacroCommand 的execute()方法就會(huì)一次性執(zhí)行多條命令孽糖。

五枯冈、命令模式的優(yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)

●　　更松散的耦合

命令模式使得發(fā)起命令的對(duì)象毅贮，和具體實(shí)現(xiàn)命令的對(duì)象完全解耦，也就是說發(fā)起命令的對(duì)象完全不知道具體實(shí)現(xiàn)對(duì)象是誰尘奏，也不知道如何實(shí)現(xiàn)滩褥。

●　　更動(dòng)態(tài)的控制

命令模式把請(qǐng)求封裝起來，可以動(dòng)態(tài)地對(duì)它進(jìn)行參數(shù)化罪既、隊(duì)列化和日志化等操作铸题，從而使得系統(tǒng)更靈活。

●　　很自然的復(fù)合命令

命令模式中的命令對(duì)象能夠很容易地組合成復(fù)合命令琢感，也就是宏命令丢间，從而使系統(tǒng)操作更簡單，功能更強(qiáng)大驹针。

●　　更好的擴(kuò)展性

由于發(fā)起命令的對(duì)象和具體的實(shí)現(xiàn)完全解耦烘挫，因此擴(kuò)展新的命令就很容易，只需要實(shí)現(xiàn)新的命令對(duì)象柬甥，然后在裝配的時(shí)候饮六，把具體的實(shí)現(xiàn)對(duì)象設(shè)置到命令對(duì)象中，然后就可以使用這個(gè)命令對(duì)象苛蒲，已有的實(shí)現(xiàn)完全不用變化卤橄。

缺點(diǎn)

使用命令模式可能會(huì)導(dǎo)致某些系統(tǒng)有過多的具體命令類。因?yàn)獒槍?duì)每一個(gè)命令都需要設(shè)計(jì)一個(gè)具體命令類臂外，因此某些系統(tǒng)可能需要大量具體命令類窟扑，這將影響命令模式的使用。