java常用设计模式十二：命令模式

一、概述

定义：命令(Command)模式又叫作动作(Action)模式或事务(Transaction)模式，是一种对象的行为模式。将一个请求封装为一个对象，从而使你可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，以及支持可撤消的操作。
上面的定义有以下几个要点：

• 参数化配置客户的请求：比如对同一个请求者（Invoker），坐下、站起、奔跑三个Command，为Invoker配置不同的的Command，就会执行不同的功能
• 请求排队：可以将多个命令组成命令队列，然后依次取出命令对象来执行。比如可以按照，坐下-->站起-->奔跑  的队列顺序进行执行
• 记录请求日志：把请求的历史纪录保存下来，一般是采用永久存储的方式。如果在运行请求的过程中，系统崩溃了，那么当系统再次运行时，就可以从保存的历史记录中获取日志请求，并重新执行命令。
• 可撤销操作：放弃该操作，回到未执行该操作前的状态。比如原本的状态是 坐下的，执行 站起命令后，想要撤销，再执行 坐下命令。

基本角色：

• 抽象命令角色：一般定义为接口，用来定义执行命令的接口。
• 具体命令角色：通常会持有接收者对象，并调用接收者对象的相应功能来完成命令要执行的操作。
• 接收者角色：真正执行命令的对象。任何类都可能成为接收者，只要它能够实现命令要求实现的相应功能。
• 调用者角色：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。
• 客户端角色：创建具体的命令对象，并且设置命令对象的接收者。

二、示例

以游戏玩家玩游戏为例子：

• 游戏角色（GameRole）作为命令接收者，可以执行坐下，站起来，奔跑三个游戏动作。
• 将这三个动作封装成4个命令（包括统一的访问接口也就是抽象命令角色(Command)，还有就是每一个命令的具体实现SeatCommand、StandUpCommand、RunCommand、StandUpAndRunCommand），最后一个命令是将GameRole的后2个动作封装到了一起。
• 键盘负责执行具体的命令，在这里作为调用者角色
• 游戏玩家（Player）作为客户端角色，负责向键盘发送具体的命令

 

1）命令接收者：真正执行动作的地方，可以是任何执行功能的类

public class GameRole {
    public void seat(){
        System.out.println("游戏角色打坐");
    }
    public void standUp(){
        System.out.println("游戏角色站起来了");
    }
    public void run(){
        System.out.println("游戏角色奔跑");
    }
}

2）抽象命令角色

public interface Command {
    void excute();
}

3）具体命令角色

public class SeatCommand implements Command {
    private GameRole gameRole;
    public SeatCommand(GameRole gameRole){
        this.gameRole =  gameRole;
    }
    public void excute() {
        gameRole.seat();
    }
}

public class StandUpCommand implements Command {
    private GameRole gameRole;
    public StandUpCommand(GameRole gameRole){
        this.gameRole = gameRole;
    }
    public void excute() {
        gameRole.standUp();
    }
}

public class RunCommand implements Command {
    private GameRole gameRole;
    public RunCommand(GameRole gameRole){
        this.gameRole = gameRole;
    }
    public void excute() {
        gameRole.run();
    }
}

public class StandUpAndRunCommand implements Command {
    private GameRole gameRole;
    public StandUpAndRunCommand(GameRole gameRole){
        this.gameRole = gameRole;
    }
    public void excute() {
        gameRole.standUp();
        gameRole.run();
    }
}

4）命令调用者

public class Invoker {
    private Command command;
    public void setCommand(Command command) {
        this.command = command;
    }
    public void invoke(){
        command.excute();
    }

}

5）下发命令的人：游戏玩家

public class Player {
    public static void main(String[] args){
        GameRole gameRole = new GameRole();
        SeatCommand seatCommand = new SeatCommand(gameRole);
        StandUpCommand standUpCommand = new StandUpCommand(gameRole);
        RunCommand runCommand = new RunCommand(gameRole);
        StandUpAndRunCommand standUpAndRunCommand =  new StandUpAndRunCommand(gameRole);

        Invoker invoker = new Invoker();
        System.out.println("向角色发起:坐下命令======================");
        invoker.setCommand(seatCommand);
        invoker.invoke();
        System.out.println("向角色发起:站起来命令======================");
        invoker.setCommand(standUpCommand);
        invoker.invoke();
        System.out.println("向角色发起:奔跑命令======================");
        invoker.setCommand(runCommand);
        invoker.invoke();
        System.out.println("向角色发起:坐下命令======================");
        invoker.setCommand(seatCommand);
        invoker.invoke();
        System.out.println("向角色发起:站起来并奔跑命令======================");
        invoker.setCommand(standUpAndRunCommand);
        invoker.invoke();
    }
}

向角色发起:坐下命令======================
游戏角色打坐
向角色发起:站起来命令======================
游戏角色站起来了
向角色发起:奔跑命令======================
游戏角色奔跑
向角色发起:坐下命令======================
游戏角色打坐
向角色发起:站起来并奔跑命令======================
游戏角色站起来了
游戏角色奔跑

更松散的耦合
    命令模式使得发起命令的对象——客户端，和具体实现命令的对象——接收者对象完全解耦，也就是说发起命令的对象完全不知道具体实现对象是谁，也不知道如何实现。
更动态的控制
    命令模式把请求封装起来，可以动态地对它进行参数化、队列化和日志化等操作，从而使得系统更灵活。
很自然的复合命令
    命令模式中的命令对象能够很容易地组合成复合命令，如宏命令，从而使系统操作更简单，功能更强大。
更好的扩展性
    由于发起命令的对象和具体的实现完全解耦，因此扩展新的命令就很容易，只需要实现新的命令对象，然后在装配的时候，把具体的实现对象设置到命令对象中，然后就可以使用这个命令对象，已有的实现完全不用变化。