java设计模式－命令模式(Command)

定义命令模式属于对象的行为模式。命令模式又称为行动(Action)模式或者交易(Transaction)模式。命令模式把一个请求或者操作封装到一个对象中。命令模式允许系统使用不同的请求把客户端参数化，对请求排队或者记录请求日志，可以提供命令的撤销和恢复功能。命令模式的结构命令模式是对命令的封装。命令模式把发出命令的责任和执行命令的责任分隔开，委派给不同的对象。每一个命令都是一个操作：请求的一方发出请求要求执行一个操作；接收的一方接收到请求，并执行操作。命令模式允许请求的一方和接收的一方独立开来，使得请求的一方不必知道接收请求的一方的接口，更不必知道请求是怎么被接收、以及操作是否被执行、何时被执行、怎么被执行的。命令允许请求的一方和接收请求的一方能够独立演化，从而具有如下的优点：命令模式使新的命令很容易被加入到系统里。允许接受请求的一方决定是否要否决请求。能较容易的设计一个命令队列。可以容易的实现对请求的撤销和恢复。在需要的情况下，可以较容易的将命令记入日志。下面是一个示意性的系统，说明命令模式的结构：

示意性命令模式结构命令模式涉及到五个角色，他们分别是：客户端角色(Client)：创建一个具体命令ConcreteCommand对象并确定其接收者。命令角色(Command)： 声明一个给所有具体命令类的抽象接口。具体命令角色(ConcreteCommand)：定义一个接收者和行为之间的弱耦合；实现execute()方法，负责调用接收者的相应操作。execute()方法通常叫做执行方法。请求者角色(Invoker)：负责调用命令对象执行请求，相关的方法叫做行动方法。接收者角色(Receiver)：负责具体实施和执行一个请求。任何一个类都可以成为接收者，实施和执行请求的方法叫做行动方法。示例代码接收者角色类public class Receiver { /** * 真正执行命令相应的操作 */ public void action() { System.out.println("执行操作"); }}抽象命令角色类public interface Command { /** * 执行方法 */ void execute();}具体命令角色类public class ConcreteCommand implements Command { /** * 持有相应的接收者对象 */ private Receiver receiver = null; /** * 构造方法 * @param receiver */ public ConcreteCommand(Receiver receiver) { this.receiver = receiver; } @Override public void execute() { //通常会转调接收者的形影方法，让接收者来真正执行功能 receiver.action(); }}请求者角色类public class Invoker { /** * 持有命令对象 */ private Command command = null; /** * 构造方法 * @param command */ public Invoker(Command command) { this.command = command; } /** * 行动方法 */ public void action() { command.execute(); }}客户端角色类public class Client { public static void main(String[] args) { //创建接收者 Receiver receiver = new Receiver(); //创建命令对象，设定其接收者 Command command = new ConcreteCommand(receiver); //创建请求者，把命令对象设置进去 Invoker invoker = new Invoker(command); //执行方法 invoker.action(); }}AudioPlayer系统小女孩茱莉(Julia)有一个盒式录音机，此录音机有播音Play、倒带Rewind、停止Stop功能。录音机的键盘便是请求者角色Invoker；茱莉(Julia)是客户端角色Client，而录音机便是接收者角色Receiver。Command类扮演抽象命令角色，而PlayCommand、StopCommand、RewindCommand便是具体命令类。茱莉(Julia)不需要知道播音、倒带、停止功能是怎么具体执行的，这些命令的执行细节全部由键盘Keypad具体实施。茱莉(Julia)只需要在键盘上按下相应的键就可以了。录音机是典型的命令模式。录音机按键吧客户端和录音机的操作细节分隔开来。

录音机命令模式的实现结构示例代码接收者角色，由录音机类扮演public class AudioPlayer { public void play() { System.out.println("播放……"); } public void rewind() { System.out.println("倒带……"); } public void stop() { System.out.println("停止……"); }}抽象命令角色类public interface Command { /** * 执行方法 */ void execute();}具体命令角色类public class PlayCommand implements Command { private AudioPlayer audio; public PlayCommand(AudioPlayer audio) { this.audio = audio; } /** * 执行方法 */ @Override public void execute() { audio.play(); }}public class RewindCommand implements Command { private AudioPlayer audio; public RewindCommand(AudioPlayer audio) { this.audio = audio; } /** * 执行方法 */ @Override public void execute() { audio.rewind(); }}public class StopCommand implements Command { private AudioPlayer audio; public StopCommand(AudioPlayer audio) { this.audio = audio; } /** * 执行方法 */ @Override public void execute() { audio.stop(); }}请求者角色，由键盘类扮演public class Keypad { private Command playCommand; private Command rewindCommand; private Command stopCommand; public void setPlayCommand(Command playCommand) { this.playCommand = playCommand; } public void setRewindCommand(Command rewindCommand) { this.rewindCommand = rewindCommand; } public void setStopCommand(Command stopCommand) { this.stopCommand = stopCommand; } /** * 执行播放方法 */ public void play() { playCommand.execute(); } /** * 执行倒带方法 */ public void rewind() { rewindCommand.execute(); } /** * 执行停止播放的方法 */ public void stop() { stopCommand.execute(); }}客户端类，由茱莉小女孩扮演public class Julia { public static void main(String[] args) { //创建接收者对象 AudioPlayer audioPlayer = new AudioPlayer(); //创建命令对象 Command playCommand = new PlayCommand(audioPlayer); Command rewindCommand = new RewindCommand(audioPlayer); Command stopCommand = new StopCommand(audioPlayer); //创建请求者对象 Keypad keypad = new Keypad(); keypad.setPlayCommand(playCommand); keypad.setRewindCommand(rewindCommand); keypad.setStopCommand(stopCommand); //测试 keypad.play(); keypad.rewind(); keypad.stop(); keypad.play(); keypad.stop(); }}运行结果如下：播放……倒带……停止……播放……停止……宏命令所谓宏命令简单点就是包含多个命令的命令，是一个命令的组合。设想茱莉的录音机有一个记录功能，可以把一个一个的命令记录下来，再在任何需要的时候重新把这些记录下来的命令一次性执行，这就是所谓的宏命令集功能。因此，茱莉的录音机系统现在有四个键，分别为播音、倒带、停止和宏命令功能。此时系统的设计和前面的设计相比有所增强，主要体现在Julia类有了一个新方法，用以操作宏命令键。

增强的录音机功能实现示例代码系统需要一个代表宏命令的接口，以定义出具体宏命令所需要的接口public interface MacroCommand extends Command { /** * 宏命令集的管理方法 * 可以添加一个成员命令 * @param command */ public void add(Command command); /** * 宏命令集的管理方法 * 可以移除一个成员命令 * @param command */ public void remove(Command command);}具体的宏命令MacroAudioCommand类负责把单个的命令合成宏命令public class MacroAudioCommand implements MacroCommand { private List<Command> commandList = new ArrayList<>(); /** * 执行方法 */ @Override public void execute() { System.out.println("---自动回放保存的命令---"); for (Command command : commandList) { command.execute(); } System.out.println("---宏命令集回放完成---"); } /** * 宏命令集管理方法 */ @Override public void add(Command command) { commandList.add(command); } /** * 宏命令集管理方法 */ @Override public void remove(Command command) { commandList.remove(command); }}客户端类Juliapublic class Julia { public static void main(String[] args) { //创建接收者对象 AudioPlayer audioPlayer = new AudioPlayer(); //创建命令对象 Command playCommand = new PlayCommand(audioPlayer); Command rewindCommand = new RewindCommand(audioPlayer); Command stopCommand = new StopCommand(audioPlayer); //创建宏命令对象 MacroCommand macroCommand = new MacroAudioCommand(); //记录操作命令 macroCommand.add(playCommand); macroCommand.add(rewindCommand); macroCommand.add(stopCommand); macroCommand.add(playCommand); macroCommand.add(stopCommand); //执行宏命令 macroCommand.execute(); }}执行结果如下：---自动回放保存的命令---播放……倒带……停止……播放……停止……---宏命令集回放完成---命令模式的优点更松散的耦合命令模式是的发起命令的对象——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，可以动态的对它进行参数化、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的组合成复合命令，也就是宏命令，从而是系统操作更简单，功能更强大。更好的拓展性由于发起命令的对象和具体的实现完全解耦，因此拓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。参考《JAVA与模式》之命令模式