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23种设计模式-命令(Command)设计模式

article 2025/3/29 14:55:32

命令设计模式

🚩什么是命令设计模式？
🚩命令设计模式的特点
🚩命令设计模式的结构
🚩命令设计模式的优缺点
🚩命令设计模式的Java实现
🚩代码总结
🚩总结

🚩什么是命令设计模式？

命令设计模式（Command Pattern） 是一种 行为型设计模式，它将一个请求封装为一个对象，从而使你可以用不同的请求对客户进行参数化，对请求排队或记录请求日志，以及支持可撤销的操作。

使用场景

将请求调用者和请求接收者解耦
支持命令的撤销(Undo)和恢复(Redo)操作
支持事务系统或将一组操作组合成一个复合命令
支持宏命令（命令队列） 或 将命令存入日志

🚩命令设计模式的特点

解耦调用者和接收者：调用者无需知道接收者的具体实现
可扩展性强：可以方便地添加新的命令
支持撤销和重做：可以记录命令历史实现撤销/重做功能
支持事务：可以将一组命令组合成一个事务
灵活性高：命令可以被排队、记录日志或延迟执行

🚩命令设计模式的结构

命令模式主要包含以下部分：

Command（命令接口）：声明执行操作的接口
ConcreteCommand（具体命令）：将一个接收者对象绑定于一个动作，实现执行方法
Invoker（调用者）：要求命令对象执行请求
Receiver（接收者）：知道如何实施与执行一个请求相关的操作
Client（客户端）：创建具体命令对象并设置其接收者

🚩命令设计模式的优缺点

✅ 优点

降低系统耦合度：调用者和接收者之间没有直接引用
扩展性好：新增命令不会影响现有代码
支持撤销/重做：可以方便地实现命令的撤销和恢复
支持事务：可以将一组命令组合成一个复合命令
灵活性高：可以方便地实现命令队列和日志请求

❌ 缺点

可能产生过多具体命令类：每个操作都需要一个具体命令类
增加系统复杂度：引入了额外的抽象层
性能开销：命令对象的创建和执行可能带来额外的开销

🚩命令设计模式的Java实现

代码地址：GitHub

创建 Receiver（接收者） 类

/**
 * @author hanson.huang
 * @version V1.0
 * @ClassName Tv
 * @Description 接收者 - 电视机
 * @date 2025/3/25 16:42
 **/
public class Tv {
    public void onAction() {
        System.out.println("电视机开机了...");
    }

    public void offAction() {
        System.out.println("电视机关机了...");
    }
}

创建 Command（命令接口）

/**
 * @author hanson.huang
 * @version V1.0
 * @InterfaceName Command
 * @Description 命令接口
 * @date 2025/3/25 16:39
 **/
public interface Command {// 命令接口

    public void Execute();// 执行命令
}

创建具体命令类

开机命令

/**
 * @author hanson.huang
 * @version V1.0
 * @ClassName OnCommand
 * @Description 开机命令
 * @date 2025/3/25 16:42
 **/
public class OnCommand implements Command {

    private Tv tv;

    public OnCommand(Tv tv) {
        this.tv = tv;
    }

    @Override
    public void Execute() {
        tv.onAction();
    }
}

关机命令

/**
 * @author hanson.huang
 * @version V1.0
 * @ClassName OffCommand
 * @Description 关机命令
 * @date 2025/3/25 16:43
 **/
public class OffCommand implements Command {

    private Tv tv;

    public OffCommand(Tv tv) {
        this.tv = tv;
    }

    @Override
    public void Execute() {
        tv.offAction();
    }
}

创建 Invoker（调用者） 类

/**
 * @author hanson.huang
 * @version V1.0
 * @ClassName Invoker
 * @Description 请求者
 * @date 2025/3/25 16:40
 **/
public class Invoker { // 请求者

    private Command command;// 命令

    public void setCommand(Command command) { // 设置请求者 的 请求的命令
        this.command = command;
    }

    public void call() { // 调用
        command.Execute();
    }
}

测试命令模式

/**
 * @author hanson.huang
 * @version V1.0
 * @ClassName CommandPattern
 * @Description 测试命令模式
 * @date 2025/3/25 16:44
 **/
public class CommandPattern {
    public static void main(String[] args) {
        Tv tv = new Tv(); // 接收者对象 - 电视机

        Command onCommand = new OnCommand(tv); // 开机命令
        Command offCommand = new OffCommand(tv); // 关机命令

        Invoker invoker = new Invoker(); // 调用者

        invoker.setCommand(onCommand); // 设置开机命令
        invoker.call(); // 执行命令

        System.out.println("=======================");

        invoker.setCommand(offCommand); // 设置关机命令
        invoker.call(); // 执行命令
    }
}

📌 运行结果

在这里插入图片描述

🚩代码总结

Tv 作为接收者知道如何执行具体的操作
Command 接口定义了执行命令的统一方法
OnCommand 和 OffCommand 是具体命令类，绑定接收者和动作
Invoker 调用命令对象执行请求
CommandPattern 客户端创建命令对象并设置其接收者

🚩总结

命令设计模式将请求封装为对象，使不同的请求、队列或日志成为可能
核心是解耦请求发送者和接收者，使发送者无需知道接收者的具体实现
适用于需要支持撤销/重做、事务、命令队列等场景

✅ Java源码中的应用场景：

Swing/AWT中的事件处理：
- java.awt.Action 和 javax.swing.Action
- 按钮点击等事件处理
Java线程池：
- java.lang.Runnable 接口类似于命令接口
- 线程池执行命令对象
Servlet过滤器链：
- javax.servlet.Filter 接口定义命令模式
Spring框架：
- org.springframework.core.command.Command 接口
- Spring Batch中的任务执行
JUnit测试框架：
- 测试用例的执行采用命令模式
数据库事务：
- 一组SQL命令组成事务执行