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Java设计模式 —— 【行为型模式】命令模式（Command Pattern）详解

article 2025/1/8 14:16:15

文章目录

模式介绍
优缺点
适用场景
结构
案例实现
- - 注意事项

模式介绍

有时候需要向某些对象发送请求，但是并不知道请求的接收者是谁，也不知道被请求的操作是什么。此时希望用一种松耦合的方式来设计程序，使得请求发送者和请求接收者能够消除彼此之间的耦合关系。

拿订餐来说，客人需要向厨师发送请求，但是完全不知道这些厨师的名字和联系方式，也不知道厨师炒菜的方式和步骤。命令模式把客人订餐的请求封装成 command 对象，也就是订餐中的订单对象。这个对象可以在程序中被四处传递，就像订单可以从服务员手中传到厨师的手中。这样一来，客人不需要知道厨师的名字，从而解开了请求调用者和请求接收者之间的耦合关系。

模式定义：

命令模式是一个行为模式，它是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存储、传递、调用、增加与管理。

优缺点

优点：

类间解耦： 调用者角色与接收者角色之间没有任何依赖关系，调用者实现功能时只需调用Command 抽象类的execute方法就可以，不需要了解到底是哪个接收者执行。
可扩展性： Command的子类可以非常容易地扩展，而调用者Invoker和高层次的模块Client不产生严重的代码耦合。
命令模式结合其他模式会更优秀： 命令模式可以结合责任链模式，实现命令族解析任务；结合模板方法模式，则可以减少 Command子类的膨胀问题。

缺点：

如果有N个命令，Command的子类就可不是几个，而是N个，这个类膨胀得非常大。

适用场景

系统需要将请求调用者和请求接收者解耦，使得调用者和接收者不直接交互。
系统需要在不同的时间指定请求、将请求排队和执行请求。
系统需要支持命令的撤销(Undo)操作和恢复(Redo)操作。

结构

命令模式包含以下主要角色：

抽象命令类（Command）角色： 定义命令的接口，声明执行的方法。
具体命令（Concrete Command）角色： 具体的命令，实现命令接口；通常会持有接收者，并调用接收者的功能来完成命令要执行的操作。
实现者/接收者（Receiver）角色： 接收者，真正执行命令的对象。任何类都可能成为一个接收者，只要它能够实现命令要求实现的相应功能。
调用者/请求者（Invoker）角色： 要求命令对象执行请求，通常会持有命令对象，可以持有很多的命令对象。这个是客户端真正触发命令并要求命令执行相应操作的地方，也就是说相当于使用命令对象的入口。

案例实现

以生活中的开灯关灯为例： 在小丽家装了智能家居以后，老王迫不及待的体验了一下遥控关灯开灯功能，这可比手动抹黑找开关方便多了，我们先来分析命令模式的角色在该案例中由谁来充当。

遥控器：就是调用者角色，由她来发起命令（持有命令）。
电灯：就是接收者角色，真正命令执行的对象（被命令持有）。

UML类图如下：
在这里插入图片描述
抽象命令类：

public interface Command {
    void execute();
}

开灯，关灯命令【具体命令类】：

public class LightOffCommand implements Command{
    private LightReceiver lightReceiver;

    public LightOffCommand(LightReceiver lightReceiver) {
        this.lightReceiver = lightReceiver;
    }

    @Override
    public void execute() {
        lightReceiver.off();
    }
}

public class LightOnCommand implements Command{
    private LightReceiver lightReceiver;

    public LightOnCommand(LightReceiver lightReceiver) {
        this.lightReceiver = lightReceiver;
    }

    @Override
    public void execute() {
        lightReceiver.on();
    }
}

电灯【接收者角色】：

public class LightReceiver {
    public void on(){
        System.out.println("电灯打开了...");
    }

    public void off(){
        System.out.println("电灯关闭了...");
    }
}

遥控器【请求者角色】：

public class RemoteController {
    private Command command;

    //添加命令
    public void setCommand(Command command) {
        this.command = command;
    }

    public void executeCommand(){
        if (command != null){
            command.execute();
        }
    }
}

测试：

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        //遥控器(请求者)
        RemoteController robotInvoker = new RemoteController();
        //电灯(接收者)
        LightReceiver lightReceiver = new LightReceiver();
        //开灯
        LightOnCommand lightOnCommand = new LightOnCommand(lightReceiver);
        robotInvoker.setCommand(lightOnCommand);
        robotInvoker.executeCommand();
        //关灯
        LightOffCommand lightOffCommand = new LightOffCommand(lightReceiver);
        robotInvoker.setCommand(lightOffCommand);
        robotInvoker.executeCommand();
    }
}