命令模式（Command Pattern）是行为型设计模式之一，它将请求（或命令）封装成一个对象，从而使用户能够将请求发送者与请求接收者解耦。通过命令模式，调用操作的对象与执行操作的对象不直接关联，命令对象作为一个中介，传递请求和执行的责任，使得用户可以通过简单的调用接口来执行复杂的行为。
一、命令模式的基本概念
命令模式的核心思想是将请求封装为一个对象，通常这个对象包含了执行某个特定操作的必要信息和执行的逻辑。当请求被调用时，该命令对象会通知相应的执行者对象执行特定的操作。通过这种方式，命令的调用者和执行者之间无需直接交互，符合松耦合的设计原则。
1. 主要组成部分
命令模式通常包括以下几个关键角色：
-
Command（命令接口）：声明了执行命令的接口，通常包含一个
execute()方法。 -
ConcreteCommand（具体命令类）：实现了命令接口，封装了与特定请求相关的动作，并将请求转发给接收者对象。
-
Receiver（接收者类）：执行与请求相关的具体操作。它知道如何执行与请求相关的操作。
-
Invoker（调用者类）：请求命令的发送者，它持有一个命令对象，并在适当的时候调用该命令对象的
execute()方法。 -
Client（客户端）：客户端创建一个具体的命令对象，并设置其接收者。客户端通常还会将该命令对象传递给调用者。
2. 工作原理
命令模式的工作原理是，当客户端希望执行某个操作时，它创建一个命令对象（通常是ConcreteCommand的实例），并将该对象交给调用者。调用者在适当的时候调用execute()方法，命令对象将请求委托给接收者进行实际的操作。由于所有的请求都通过命令对象封装并传递，调用者与接收者完全解耦。
二、命令模式的代码示例
-
命令接口
public interface Command { void execute(); } -
具体命令类
public class OrderCommand implements Command{ private Chef chef; private Order order; public OrderCommand(Chef chef, Order order) { this.chef = chef; this.order = order; } @Override public void execute() { System.out.println(order.getDiningTable()+"桌的餐"); Set<String> foodNames = order.getFoodDesc().keySet(); for (String foodName : foodNames) { chef.makeFood(order.getFoodDesc().get(foodName), foodName); } } } -
厨师
public class Chef { public void makeFood(int number, String foodName){ System.out.println("正在制作"+number+"份"+foodName); } } -
调用者类
public class Waitor { private List<Command> commands = new ArrayList<>(); public void setCommand(Command command){ commands.add(command); } public void OrderUp(){ commands.forEach(command -> { command.execute(); }); } } -
订单实体类
public class Order { private int diningTable; Map<String,Integer> foodDesc = new HashMap<>(); public int getDiningTable() { return diningTable; } public void setDiningTable(int diningTable) { this.diningTable = diningTable; } public Map<String, Integer> getFoodDesc() { return foodDesc; } public void setFoodDesc(String name,Integer num) { foodDesc.put(name, num); } } -
客户端代码
public class Client { public static void main(String[] args) { Order order = new Order(); order.setDiningTable(1); order.setFoodDesc("西红柿炒蛋", 2); order.setFoodDesc("拉面", 2); Command command = new OrderCommand(new Chef(), order); command.execute(); } } -
输出结果
三、命令模式的优缺点
优点：
- 解耦请求者与执行者：调用者（Invoker）不需要知道具体的执行操作，只需要通过命令接口进行调用，避免了直接依赖具体的执行类。请求者和执行者之间的耦合度降低，系统更灵活。
- 支持命令的撤销与恢复：命令模式可以很方便地实现命令的撤销（Undo）和恢复（Redo）功能。通过保存历史命令，可以在需要时撤销之前的操作。
- 增加新的命令：添加新的命令非常简单，只需要定义一个新的命令类并实现
Command接口，不需要修改现有的类或调用者，符合开闭原则。 - 组合命令：多个命令可以组合成一个“复合命令”，通过调用一个复合命令来依次执行多个操作，方便管理多个命令的执行。
缺点：
- 类的数量增加：命令模式会导致系统中增加很多命令类，特别是在命令种类多的情况下，可能会使系统变得较为复杂。
- 可能不必要的复杂度：对于一些简单的应用，命令模式可能会引入不必要的复杂度。在这些情况下，直接在客户端调用相关方法可能更加简洁。
- 客户端需要了解命令对象：虽然命令模式解耦了请求者与执行者，但客户端需要了解如何配置和使用命令对象，这可能增加一些学习和使用的成本。
四、命令模式的应用场景
命令模式特别适用于以下几种场景：
-
GUI（图形用户界面）按钮操作：
在GUI应用中，用户点击按钮通常会触发一些行为，命令模式非常适合将按钮的操作封装为命令对象，解耦按钮与具体操作的实现。通过命令对象，可以将按钮的功能独立出来，方便修改和扩展。 -
事务管理：
对于需要管理多个操作的系统，命令模式可以用来记录每个操作（命令），并且在需要时执行或撤销这些操作。比如在事务处理系统中，可以使用命令模式来实现事务的提交、回滚操作。 -
宏命令：
如果某个操作需要执行一系列操作，可以通过将多个命令对象组合成一个复合命令（Macro Command），从而一次性执行一组操作。 -
日志系统：
在一些系统中，操作可能需要被记录（例如，用户在系统中执行了某个动作）。可以将每个操作封装成命令对象，并在执行时记录这些操作，甚至可以在以后重新执行。 -
远程操作系统：
在需要远程控制设备的场景中，命令模式可以帮助将操作封装成命令对象，通过网络发送命令对象，从而远程执行设备操作。
