【设计模式】行为型模式—命令模式(Command Pattern)（十九)

本是古典何须时尚 2022-09-02 08:10 144阅读 0赞

### 文章目录 ###

*  前言
 *  一.命令模式
 *  二.命令模式适用场景
 *  三.命令模式角色
 *  四.命令模式的实现方式
 *   *  案例1：XShell中执行Linux命令
     *   *  接收者角色(Receiver)
         *  抽象命令角色(Command)
         *  具体命令角色(Concrete Command)
         *  调用者角色(Invoker)
         *  客户类
 *  五.总结
 *   *  1.命令模式的优缺点
     *  2.命令模式拓展
     *  3.命令模式在开发中的应用场景

# 前言 #

建议先看这篇文章[【设计模式】软件设计7大原则以及23种设计模式初识（一）][7_23]

# 一.命令模式 #

**命令模式（Command Pattern）是对命令的封装，每一个命令都是一个操作。首先请求的一方发出请求要求执行一个操作，然后接收的一方收到请求，并执行操作。**

*  命令模式**解耦了`请求方`和`接收方`**，请求方只需要发送命令而不需要关心命令是如何被接收的，不关心命令怎么操作，也不关心命令是否被执行等。
 *  **核心思想**：将命令或者请求封装成对象，`通过一个中间层来解耦请求调用者和请求最终执行者`
 *  **`命令模式的使用场景有限了解思想即可`**

# 二.命令模式适用场景 #

在开发中，请求调用者和请求最终执行者通常都是一种紧耦合关系，但是这种情况下，当我们需要修改行为`(功能)`时，如需要撤销或者重做时，只能修改请求者的源代码，而**命令模式会通过在`请求调用者和请求最终执行者`之间引入一个`抽象接口` 来将请求者和执行者进行解耦，这样如果需要修改行为时，只需要增加对应行为的命令就可以了，完全不需要修改请求者的源码。**

主要适用于以下场景：

1.  现实语义中存在具备“命令”的操作，如：dos命令，shell命令。
2.  请求调用者和请求的接收者需要解耦，使得调用者和接收者不直接互相调用。
3.  需要抽象出等待执行的行为，比如撤销和和恢复等操作。
4.  需要支持命令宏(即命令组合)操作

# 三.命令模式角色 #

*  **接收者角色(Receiver)**： 负责具体执行一个请求 `(如示例中的LinuxSystem)`。
    
    > 该角色就是具体的干活者，命令就是传递到这里被执行的
 *  **抽象命令角色(Command)**： 通常该角色是一个接口，定义需要执行的所有命令行为`(如示例中的ICommand)`
 *  **具体命令角色(Concrete Command)** ：命令接口的具体实现，该类内部维护一个`接收者(Receiver)`，收到执行命令请求后会调用`Receiver的对应方法` `(如示例中的CdCommand，LsCommand，RestartCommand)`。
 *  **调用者角色(Invoker)** ： 接收客户端的命令并调用相应的命令执行 `(如示例中的XshellInvoker)`。 通常可以持有一个或多个 Command 命令。

# 四.命令模式的实现方式 #

## 案例1：XShell中执行Linux命令 ##

### 接收者角色(Receiver) ###

定义一个真正执行命令类

/** * 接收者角色-Linux系统-真正执行命令类 */
    public class LinuxSystem { 
        /** * cd命令 */
        public void cd() { 
            System.out.println("切换到主目录");
        }
        /** * ls命令 */
        public void ls() { 
            System.out.println("列举出当前目录下所有文件");
        }
        /** * restart命令 */
        public void restart() { 
            System.out.println("开始重启系统");
        }
    }

### 抽象命令角色(Command) ###

定义一个命令接口

/** * 抽象命令接口 */
    public interface ICommand { 
        void execute();
    }

### 具体命令角色(Concrete Command) ###

**LinuxSystem类中有3个命令，所以`为每个命令创建一个命令类`, 这些类内部维护了一个`接收者对象LinuxSystem`，用LinuxSystem来调用真正执行命令方法。**

cd命令类

/** * 具体命令-cd命令类 */
    public class CdCommand implements ICommand { 
        /** * 持有一个请求接收着 */
        private LinuxSystem linuxSystem;
        public CdCommand(LinuxSystem linuxSystem) { 
            this.linuxSystem = linuxSystem;
        }
    
        /** * 调用真正执行者LinuxSystem的方法,可以在调用LinuxSystem#cd()前后进行相应处理 */
        @Override
        public void execute() { 
            linuxSystem.cd();
        }
    }

ls命令类

/** * 具体命令-ls命令类 */
    public class LsCommand implements ICommand { 
        /** * 持有一个请求接收着 */
        private LinuxSystem linuxSystem;
    
        public LsCommand(LinuxSystem linuxSystem) { 
            this.linuxSystem = linuxSystem;
        }
    
        /** * 调用真正执行者LinuxSystem的方法,可以在调用LinuxSystem#cd()前后进行相应处理 */
        @Override
        public void execute() { 
            linuxSystem.ls();
        }
    }

restart命令类

/** * 具体命令-restart命令类 */
    public class RestartCommand implements ICommand { 
        /** * 持有一个请求接收着 */
        private LinuxSystem linuxSystem;
    
        public RestartCommand(LinuxSystem linuxSystem) { 
            this.linuxSystem = linuxSystem;
        }
    
        /** * 调用真正执行者LinuxSystem的方法,可以在调用LinuxSystem#cd()前后进行相应处理 */
        @Override
        public void execute() { 
            linuxSystem.restart();
        }
    }

### 调用者角色(Invoker) ###

/** * 调用者类-提供给客户使用，接收并响应用户请求 */
    public class XshellInvoker { 
        /** * 命令队列 */
        private List<ICommand> commandList;
    
        public XshellInvoker(List<ICommand> commandList) { 
            this.commandList = commandList;
        }
    
        /** * 执行指定命令 * * @param command */
        public void execute(ICommand command) { 
            command.execute();
        }
    
        /** * 执行命令宏　　 * 所谓宏命令简单点说就是包含多个命令的命令，是一个命令的组合。 */
        public void executeCdAndLs() { 
            for (ICommand command : commandList) { 
                if (command instanceof LsCommand || command instanceof CdCommand) { 
                    command.execute();
                }
            }
        }
    
        /** * 执行多个命令 */
        public void executeAll() { 
            for (ICommand command : commandList) { 
                command.execute();
            }
        }
    }

### 客户类 ###

public class Client { 
       public static void main(String[] args) { 
            //请求接收者
            LinuxSystem linuxSystem = new LinuxSystem();
    
            //命令集合
            List<ICommand> commandList = new ArrayList<>();
            //cd命令
            commandList.add(new CdCommand(linuxSystem));
            //ls命令
            commandList.add(new LsCommand(linuxSystem));
            //restart命令
            commandList.add(new RestartCommand(linuxSystem));
    
            //请求调用者
            XshellInvoker xshellInvoker = new XshellInvoker(commandList);
    
            //1.执行指定命令
            xshellInvoker.execute(new LsCommand(linuxSystem));
            System.out.println("------------------------");
            //2.指定特定命令宏
            xshellInvoker.executeCdAndLs();
            System.out.println("------------------------");
            //3.执行全部命令
            xshellInvoker.executeAll();
        }
    }

执行结果  
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# 五.总结 #

## 1.命令模式的优缺点 ##

**优点：**

1.  通过引入中间件(抽象接口)解耦了请求与实现。
2.  扩展方便，增加新命令直接增加一个对象即可。
3.  支持命令的组合操作，比较灵活方便。

**缺点**

1.  如果命令过多的时候，会有大量的具体命令类。因为针对每一个命令都需要设计一个具体命令类。

## 2.命令模式拓展 ##

*  **1.命令队列**
    
     *  有时候命令不再是单一的一条命令，而是一系列命令，这样就形成了一个命令队列。命令队列的实现有很多种方式，例如我们可以增加一个“队列”来管理命令。
 *  **2.撤销**：用户发出命令，要撤回，怎么办？就类似我们使用 Ctrl+Z 组合键（undo 功能）。通常有2种方式：
    
     *  1.是`结合备忘录模式还原最后状态`，该方法适合接收者为状态变更的情况；
     *  2.是通过`新增一个命令，实现事件回滚`，撤销命令也是一个命令，例如计算机做加法的时候，回滚命令通常就可以设定为加一个相反数实现。
 *  **3.记录请求日志**: 请求日志就是将请求的历史记录保存下来，通常以日志文件的形式永久存储在计算机中。
    
     *  我们可以将 Command 类实现序列化接口，即实现 Serializable 接口。然后在每次执行命令的时候，将该命令写到日志文件中去。

## 3.命令模式在开发中的应用场景 ##

1.  Struts2中action的整个调用过程中就有命令模式。
2.  数据库事务机制的底层实现
3.  命令的撤销和恢复

[7_23]: https://blog.csdn.net/qq877728715/article/details/104432024
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