【设计模式与体系结构】行为型模式-命令模式

简介

命令模式（Command Pattern）是一种行为型模式，它将请求封装成一个对象，从而你可以用不同的请求将客户参数化，对请求排队或记录请求日志，以及支持可撤销操作。

命令模式的角色

• 抽象命令（Command）接口：定义抽象命令接口，通常包含一个execute()方法
• 具体命令（Concrete Command）类：实现抽象命令接口，负责调用接收者的相应操作，并将接收者对象绑定到该命令中
• 接收者（Receiver）类：知道如何执行与请求相关的操作，实现具体业务逻辑
• 调用者（Invoker）类：负责调用命令者类执行相关请求，不直接与接收者交互
• 客户端：创建命令对象并设置其接收者对象，然后将命令传给调用者对象

命令模式的优点

1. 请求与实现的解耦：命令者模式将调用者和接收者进行解耦，使得二者无需直接交互，提高了系统的可维护性和可扩展性
2. 支持撤销与重做：可以在命令类中实现撤销方法和重做方法，提高系统的交互性
3. 符合开闭原则：只需要新增具体命令类，而无需修改已有的代码逻辑，提高了系统的可维护性和可扩展性

命令模式的缺点

1. 系统复杂性增加：每增加一个具体命令，都需要添加一个具体命令类
2. 维护难度高：当具体命令的数量较多时，维护会比较困难

命令模式的使用场景

1. 菜单系统：在图形界面应用程序中，菜单系统通常会有各种操作：打开文件、保存文件等。可以将每个菜单项封装成一个命令对象，方便管理和执行
2. 任务队列：将请求封装成命令对象以后，可以将这些命令对象放入队列中，实现任务的排队和异步执行
3. 撤销和重做功能：在文本编辑器、图形处理软件等应用中，经常需要实现撤销和重做操作，命令模式可以很好地支持这一功能。

正文

打开一个图形化界面，或者是网页界面，我们常常会看到有“最大化按钮”、“最小化按钮”以及“关闭界面按钮”等等。这些按钮的逻辑各不相同，但对于界面来说，都仅仅只是一个按钮。由于用户也有个性化设置需求，有些用户喜欢修改这些按钮的顺序，那么如果这些按钮就像一些电器的插头一样，而按钮的位置就像插座一样，只需要插拔一下，就会十分方便。下面我们就以图形化界面的按钮功能作为案例，进行代码分析。

首先，定义一个接收者（Receiver）接口 Receiver.java。接收者仅负责执行具体的业务逻辑，无需持有外部依赖，且一个系统会有多种业务逻辑，因此设计为接口较为合适。

public interface Receiver {
	void action();//执行具体业务逻辑
}

以“最大化按钮”为案例，定义一个 MaximiseReceiver.java，负责执行“窗口最大化”的功能需求。

public class MaximiseReceiver implements Receiver {

	@Override
	public void action() {
		System.out.println("窗口最大化");
	}

}

定义一个抽象命令类 Command.java。该类需要注入一个接收者对象，并且要有一个抽象的执行方法（execute()方法），因此设计为一个抽象类较为合适。

public abstract class Command {
	private Receiver receiver;

	public Command(Receiver receiver) {
		this.receiver = receiver;
	}
	
	public Receiver getReceiver() {
		return receiver;
	}

	public void setReceiver(Receiver receiver) {
		this.receiver = receiver;
	}

	abstract void execute();
}

定义一个“最大化按钮”的具体命令类 MaximiseCommand.java

public class MaximiseCommand extends Command {
	
	public MaximiseCommand(Receiver receiver) {
		super(receiver);
	}

	@Override
	public void execute() {
		getReceiver().action();
	}
	
}

定义一个调用者类 Invoker.java。该类需要持有一个具体命令对象，并且可以调用具体命令对象的命令，可以设计为一个普通的类，也可以设计为一个抽象类。

public class Invoker {
	private Command mCommand;
	
	public Invoker(Command command) {
		this.mCommand = command;
	}
	
	public void setCommand(Command command) {
		this.mCommand = command;
	}
	
	public void call() {
		mCommand.execute();
	}
}

定义一个客户端 Client.java

public class Client {
	public static void main(String[] args) {
		Receiver receiver = new MaximiseReceiver();
		Command maximiseCommand = new MaximiseCommand(receiver);
		Invoker invoker = new Invoker(maximiseCommand);
		invoker.call();
	}
}