一起学设计模式 - 命令模式

摘要：命令模式属于行为型模式的一种，又称为行动模式或交易模式。结构图模式结构抽象命令类声明了用于执行请求的的等方法具体命令类抽象命令类的子类，对应具体的接收者对象，将接收者对象的动作绑定其中。

命令模式（Command Pattern）属于行为型模式的一种，又称为行动(Action)模式或交易(Transaction)模式。将一个请求封装为一个对象，从而达到用不同的请求对客户进行参数化，对于排队请求或请求日志记录，可以提供命令的撤销和恢复功能。

命令模式：对命令的封装，把发送命令和执行命令的责任分割开，分别委派给不同的对象，每一个命令都是一个操作，允许请求方与接收方独立开来，使之请求方不必清楚接收方的接口，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，以及是怎么被执行的。

UML结构图

模式结构

Command(抽象命令类)： 声明了用于执行请求的的exceute()等方法

ConcreteCommand（具体命令类）： 抽象命令类的子类，对应具体的接收者对象，将接收者对象的动作绑定其中。在实现execute()方

法时，将调用接收者对象的相关操作(Action)。

Invoker(调用者)： 调用命令对象执行请求，相关的方法叫做行动方法。

Receiver(接收者)： 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。

博主比较喜欢听歌，这里就以MusicPlayer（音乐播放器）为案例，一般播放器中都有播放（play），跳过（skip），停止（stop）等功能，是一种比较典型的命令模式

UML图如下：

1.定义Command(抽象命令类)，只有一个execute()用来执行命令

interface Command {
    void execute();
}

2.创建不同指令的ConcreteCommand（具体命令类）

class PlayCommand implements Command {

    private MusicPlayer musicPlayer;

    public PlayCommand(MusicPlayer musicPlayer) {
        this.musicPlayer = musicPlayer;
    }

    @Override
    public void execute() {
        musicPlayer.play();
    }
}

class SkipCommand implements Command {

    private MusicPlayer musicPlayer;

    public SkipCommand(MusicPlayer musicPlayer) {
        this.musicPlayer = musicPlayer;
    }

    @Override
    public void execute() {
        musicPlayer.skip();
    }
}

class StopCommand implements Command {

    private MusicPlayer musicPlayer;

    public StopCommand(MusicPlayer musicPlayer) {
        this.musicPlayer = musicPlayer;
    }

    @Override
    public void execute() {
        musicPlayer.stop();
    }
}

3.MusicInvoker(调用者)，接收客户端发送过来的指令

class MusicInvoker {

    private Command playCommand;
    private Command skipCommand;
    private Command stopCommand;

    public void setPlayCommand(Command playCommand) {
        this.playCommand = playCommand;
    }

    public void setSkipCommand(Command skipCommand) {
        this.skipCommand = skipCommand;
    }

    public void setStopCommand(Command stopCommand) {
        this.stopCommand = stopCommand;
    }

    public void play() {
        playCommand.execute();
    }

    public void skip() {
        skipCommand.execute();
    }

    public void stop() {
        stopCommand.execute();
    }
}

4.MusicPlayer(接收者)，执行接收到的指令

class MusicPlayer {

    public void play() {
        System.out.println("播放...");
    }

    public void skip() {
        System.out.println("跳过...");
    }

    public void stop() {
        System.out.println("停止...");
    }
}

5.测试类MusicPlayerClient

public class MusicPlayerClient {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建 Receiver(接收者)
        MusicPlayer musicPlayer = new MusicPlayer();
        // Command(抽象命令类)
        Command playCommand = new PlayCommand(musicPlayer);
        Command skipCommand = new SkipCommand(musicPlayer);
        Command stopCommand = new StopCommand(musicPlayer);
        // 创建 Invoker(调用者)
        MusicInvoker invoker = new MusicInvoker();
        invoker.setPlayCommand(playCommand);
        invoker.setSkipCommand(skipCommand);
        invoker.setStopCommand(stopCommand);
        // 测试
        invoker.play();
        invoker.skip();
        invoker.stop();
        invoker.play();
        invoker.stop();
    }
}

6.运行结果

宏命令： 又称为组合命令，组合多个命令，它是命令模式和组合模式联用的产物；

假设MusicPlayer（音乐播放器）有一个记录功能，可以把每一个命令记录下来，在需要的时候又可以将历史记录的命令在执行一遍，这就是所谓的宏命令集功能。

UML图如下：

1.定义MacroCommand（宏命令类），继承基础Command（命令类）

interface MacroCommand extends Command {

    void add(Command command);

    void remove(Command command);
}

2.创建MacroMusicCommand实现MacroCommand

class MacroMusicCommand implements MacroCommand {

    private static final List COMMANDS = new ArrayList<>();

    @Override
    public void execute() {
        System.out.println("==========回放开始==========");
        COMMANDS.forEach(Command::execute);
        System.out.println("==========回放结束==========");
    }

    @Override
    public void add(Command command) {
        COMMANDS.add(command);
    }

    @Override
    public void remove(Command command) {
        COMMANDS.remove(command);
    }
}

3.测试类

public class MusicPlayerClient {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建 Receiver(接收者)
        MusicPlayer musicPlayer = new MusicPlayer();
        // Command(抽象命令类)
        Command playCommand = new PlayCommand(musicPlayer);
        Command skipCommand = new SkipCommand(musicPlayer);
        Command stopCommand = new StopCommand(musicPlayer);
        // 创建 Invoker(调用者)
        MacroCommand macroCommand = new MacroMusicCommand();
        macroCommand.add(playCommand);
        macroCommand.add(skipCommand);
        macroCommand.add(stopCommand);
        // 测试
        macroCommand.execute();
    }
}

4.运行结果

我们平时使用的java.lang.Runnable就是命令模式的经典应用

// 命令类 与 具体命令实现类
Runnable runnable = new Runnable() {
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("关注 battcn 公众号即可免费领取视频");
    }
};
// Invoker（调用者） 接收命令
Thread thread = new Thread(runnable);
//  调用 start 命令
thread.start();
//   JDK8 简化写法
new Thread(()->System.out.println("关注 battcn 公众号即可免费领取视频")).start();

优点

将行为调用者和各种行为分隔开，降低程序的耦合，便于程序扩展；

将行为的具体实现封装起来，客户端无需关心行为的具体实现；

为多种行为提供统一的调用入口，便于程序对行为的管理和控制；

缺点

使用命令模式，不论命令简单还是复杂，都需要写一个命令类来封装，滥用命令模式会导致系统出现过多的具体命令类；

适用场景

希望将行为请求者和行为实现者解耦，不直接打交道；

希望分离掉行为请求者一部分的责任，行为请求者只需要将命令发给调用者，不再主动的去让行为实现者产生行为，符合单一职责原则；

希望可以控制执行的命令列表，方便记录，撤销/重做以及事务等功能；

希望可以将请求组合使用，即支持宏命令；

全文代码：https://gitee.com/battcn/design-pattern/tree/master/Chapter12/battcn-command

个人QQ：1837307557

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微信公众号：battcn（欢迎调戏）

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