设计模式（十四）命令模式

1、定义

　　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储存、传递、调用、增加与管理。

2、优缺点

优点：

1. 通过引入中间件（抽象接口）降低系统的耦合度；
2. 扩展性良好，增加或删除命令非常方便。采用命令模式增加与删除命令不会影响其他类，且满足“开闭原则”；
3. 方便实现 Undo 和 Redo 操作。命令模式可以与后面介绍的备忘录模式结合，实现命令的撤销与恢复；
4. 可以实现宏命令。命令模式可以与组合模式结合，将多个命令装配成一个组合命令，即宏命令；
5. 可以在现有命令的基础上，增加额外功能。比如日志记录，结合装饰器模式会更加灵活。

缺点：

1. 可能产生大量具体的命令类。因为每一个具体操作都需要设计一个具体命令类，这会增加系统的复杂性；
2. 命令模式的结果其实就是接收方的执行结果，但是为了以命令的形式进行架构、解耦请求与实现，引入了额外类型结构（引入了请求方与抽象命令接口），增加了理解上的困难。不过这也是设计模式的通病，抽象必然会额外增加类的数量，代码抽离肯定比代码聚合更加难理解。

3、UML类图

包含以下主要角色：

①抽象命令类（Command）角色：声明执行命令的接口，拥有执行命令的抽象方法execute();

②具体命令类（Concrete Command）角色：是抽象命令类的具体实现类，它拥有接收者对象，并通过调用接收者的功能来完成命令要执行的操作；

③实现者/接收者（Receiver）角色：执行命令功能的相关操作，是具体命令对象业务的真正实现者；

④调用者/请求者（Invoker）角色：是请求的发送者，它通常拥有很多的命令对象，并通过访问命令对象来执行相关请求，它不直接访问接收者。

4、代码实例

/**
 * @author it-小林
 * @desc  抽象命令
 * @date 2021年08月03日 14:58
 */
public abstract class Command {

    public abstract void execute();
}

/**
 * @author it-小林
 * @desc   具体命令类
 * @date 2021年08月03日 14:59
 */
public class ConcreteCommand extends Command{

    private Receiver receiver;

    public ConcreteCommand() {
        receiver = new Receiver();
    }

    @Override
    public void execute() {
        receiver.action();
    }
}

/**
 * @author it-小林
 * @desc   接收者
 * @date 2021年08月03日 15:00
 */
public class Receiver {
    public void action(){
        System.out.println("接收者的action()方法被调用...");
    }
}

/**
 * @author it-小林
 * @desc   调用者
 * @date 2021年08月03日 15:02
 */
public class Invoker {
    private Command command;

    public Invoker(Command command) {
        this.command = command;
    }

    public void setCommand(Command command) {
        this.command = command;
    }

    public void call(){
        System.out.println("调用者执行命令command...");
        command.execute();
    }
}

/**
 * @author it-小林
 * @desc   测试类
 * @date 2021年08月03日 15:03
 */
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        Command command = new ConcreteCommand();
        Invoker invoker = new Invoker(command);
        System.out.println("客户访问调用者的call()方法...");
        invoker.call();
    }
}

5、应用场景 

　　系统的某项操作具备命令语义，且命令实现不稳定（变化）时，可以通过命令模式解耦请求与实现。使用抽象命令接口使请求方的代码架构稳定，封装接收方具体命令的实现细节。接收方与抽象命令呈现弱耦合（内部方法无需一致），具备良好的扩展性。
　　命令模式通常适用于以下场景。

• 请求调用者需要与请求接收者解耦时，命令模式可以使调用者和接收者不直接交互；
• 系统随机请求命令或经常增加、删除命令时，命令模式可以方便地实现这些功能；
• 当系统需要执行一组操作时，命令模式可以定义宏命令来实现该功能；
• 当系统需要支持命令的撤销（Undo）操作和恢复（Redo）操作时，可以将命令对象存储起来，采用备忘录模式来实现。

6、扩展

　　在软件开发中，有时将命令模式与前面学的组合模式联合使用，这就构成了宏命令模式，也叫组合命令模式。宏命令包含了一组命令，它充当了具体命令与调用者的双重角色，执行它时将递归调用它所包含的所有命令。

7、扩展代码实例

/**
 * @author it-小林
 * @desc   接收者
 * @date 2021年08月03日 15:43
 */
public class CompositeReceiver {

    public void action1() {
        System.out.println("接收者的action1()方法被调用...");
    }
    public void action2() {
        System.out.println("接收者的action2()方法被调用...");
    }
}

/**
 * @author it-小林
 * @desc 抽象命令
 * @date 2021年08月03日 15:41
 */
public abstract class AbstractCommand {

    public abstract void execute();
}

/**
 * @author it-小林
 * @desc 树叶构件: 具体命令1
 * @date 2021年08月03日 15:42
 */
public class ConcreteCommand1 extends AbstractCommand {

    private CompositeReceiver receiver;
    ConcreteCommand1() {
        receiver = new CompositeReceiver();
    }
    public void execute() {
        receiver.action1();
    }
}

/**
 * @author it-小林
 * @desc 树叶构件: 具体命令2
 * @date 2021年08月03日 15:42
 */
public class ConcreteCommand2 extends AbstractCommand {

    private CompositeReceiver receiver;
    ConcreteCommand2() {
        receiver = new CompositeReceiver();
    }
    public void execute() {
        receiver.action2();
    }
}

/**
 * @author it-小林
 * @desc    调用者
 * @date 2021年08月03日 15:45
 */
public class CompositeInvoker extends AbstractCommand {
    private ArrayList<AbstractCommand> children = new ArrayList<AbstractCommand>();
    public void add(AbstractCommand c) {
        children.add(c);
    }
    public void remove(AbstractCommand c) {
        children.remove(c);
    }
    public AbstractCommand getChild(int i) {
        return children.get(i);
    }
    public void execute() {
        for (Object obj : children) {
            ((AbstractCommand) obj).execute();
        }
    }
}

/**
 * @author it-小林
 * @desc 测试
 * @date 2021年08月03日 15:46
 */
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        AbstractCommand cmd1 = new ConcreteCommand1();
        AbstractCommand cmd2 = new ConcreteCommand2();
        CompositeInvoker ir = new CompositeInvoker();
        ir.add(cmd1);
        ir.add(cmd2);
        System.out.println("客户访问调用者的execute()方法...");
        ir.execute();
    }
}