03-JAVA设计模式-命令模式

news2024/9/30 23:27:38

命令模式

什么是命令模式

命令模式（Command Pattern）是一种行为设计模式，它将请求封装为对象，从而使你可用不同的请求把客户端与请求的处理者解耦,也称动作模式或事物模式。

在命令模式中，命令对象封装了接收者对象的动作，调用者通过调用命令对象来执行该动作，而无需知道具体的接收者对象是谁。

命令模式的主要角色包括：

命令接口（Command）： 声明一个执行操作的接口。
具体命令（ConcreteCommand）： 实现命令接口，将接收者对象绑定于一个动作，调用接收者对象的相应操作，以实现execute()方法。
请求者（Invoker）： 要求命令执行一个请求。
接收者（Receiver）： 知道如何执行与请求相关联的操作的类。
客户端（Client）： 创建一个具体命令对象，并设置其接收者。

优点：

解耦请求者和接收者： 在命令模式中，请求者不直接与接收者交互，而是通过命令对象进行中介，这彻底消除了请求者与接收者之间的耦合。这种解耦使得请求者和接收者可以独立变化，提高了系统的灵活性和可维护性。
支持撤销和重做： 由于命令对象封装了操作，因此可以很容易地实现对请求的撤销和重做功能。这对于需要支持用户撤销操作或实现事务回滚的系统来说非常有用。
可记录日志和监控： 命令对象可以被保存到持久化的媒介中，用于记录操作日志或进行监控。这对于审计、追踪和调试等操作非常有帮助。
易于扩展和组合： 新的命令可以很容易地添加到系统中，而不影响现有的代码。此外，命令对象还可以组合起来形成更复杂的操作序列。

缺点：

可能导致过多的具体命令类： 对于每个请求接收者的调用操作，都需要设计一个具体命令类。在某些系统中，如果请求接收者的操作种类繁多，那么可能会导致系统中存在大量的具体命令类，这会增加系统的复杂性。
可能增加系统开销： 由于每个请求都需要通过命令对象进行中介，因此相对于直接调用接收者对象的方法，命令模式可能会增加一些额外的系统开销。

常见运用场景包括：

GUI设计中的按钮点击事件： 在图形用户界面设计中，按钮的点击事件可以通过命令模式进行处理。每个按钮的点击事件可以关联一个命令对象，当按钮被点击时，执行相应的命令。
撤销/重做操作： 在需要支持撤销和重做功能的系统中，命令模式可以很好地实现这一需求。通过保存每次操作的命令对象，可以在需要时执行撤销或重做操作。
事务处理： 在需要确保一系列操作要么全部成功要么全部失败（即原子性）的系统中，可以使用命令模式来封装这些操作，并在一个命令对象中执行它们。如果某个操作失败，可以回滚整个命令对象，确保数据的一致性。
日志记录： 对于那些需要记录用户操作日志的系统，命令模式可以将每个操作封装为一个命令对象，并将其保存到日志中，以便后续查看和分析。

案例

通过命令模式实现电灯的开/关

UML

在这里插入图片描述

实现步骤：

创建命令的具体执行者Light,定义电灯的具体执行开关的方法
创建命令接口，定义执行的抽象方法
创建具体命令接口的实现，通过持有具体执行的引用，执行指定命令
创建请求者，用于发出指令，处理请求指令

实现代码

Light.java

// 命令的接收者
public class Light {
    public void on() {
        System.out.println("Light is on");
    }
    public void off() {
        System.out.println("Light is off");
    }
}

Command.java

// 命令接口
public interface Command {
    // 执行动作
    void execute();
}

LightOnCommand.java

// 命令接口的具体实现
public class LightOnCommand implements Command{
    // 持有命令接受者的引用
    private Light light;
    public LightOnCommand(Light light) {
        this.light = light;
    }
    @Override
    public void execute() {
        light.on();
    }
}

LightOffCommand.java

// 命令接口的具体实现
public class LightOffCommand implements Command{
    // 持有命令接受者的引用
    private Light light;

    public LightOffCommand(Light light) {
        this.light = light;
    }
    @Override
    public void execute() {
        light.off();
    }
}

SimpleRemoteControl.java

// 请求者：持有命令接口的实现，用于处理命令请求
public class SimpleRemoteControl {
    // 持有命令接口的实现
    private Command command;
    public void setCommand(Command command) {
        this.command = command;
    }
    // 执行动作
    public void excute(){
        command.execute();
    }
}