设计模式之命令模式---转载

https://blog.csdn.net/chunqiuwei/article/details/79030816
https://blog.csdn.net/panweiwei1994/article/details/75221775

说实话这个模式挺令人纠结的，但从这个模式的定义上来看，有点让人摸不到什么头脑，而且查看资料以后会发现还是有点稀里糊涂的，说懂了吧也很简单，也不懂吧也有不懂的理由，于是查阅手头的各种书籍，在此写下心得体会，算是加深一下印象。

命令模式的定义：将请求封装成一个对象，从而让用户使用不同的请求把客户端参数化，以及支持可撤销和恢复的功能。

从定义上来看着实令人一脸懵逼，在这里描述一下博主个人的理解：

请求：客户端要求系统执行的操作，在java的世界里面就是某个对象的方法。

Command:请求封装成的对象,该对象是命令模式的主角。也就是说将请求方法封装成一个命令对象，通过操作命令对象来操作请求方法。在命令模式是有若干个请求的，需要将这些请求封装成一条条命令对象，客户端只需要调用不同的命令就可以达到将请求参数化的目的。将一条条请求封装成一条条命定对象之后，客户端发起的就是一个个命令对象了，而不是原来的请求方法！

Receiver:有命令，当然有命令的接收者对象：如果有只有命令，没有接受者，那不就是光棍司令了？没有电视机或者电脑主机，你对着电视机遥控器或者电脑键盘狂按有毛用？Receiver对象的主要作用就是受到命令后执行对应的操作。对于点击遥控器发起的命令来说，电视机就是这个Receiver对象，比如按了待机键，电视机收到命令后就执行了待机操作，进入待机状态。

Client:但是有一个问题摆在眼前，命令对象现在已经有了，但是谁来负责创建命令呢？这里就引出了客户端Client对象，再命令模式中命令是有客户端来创建的。打个比方来说，操作遥控器的那个人，就是扮演的客户端的角色。人按下遥控器的不同按键，来创建一条条命令。

Invoker:现在创建命令的对象Client也已经露脸了，它负责创建一条条命令，那么谁来使用或者调度这个命令呢？－－命令的使用者就是Invoker对象了，还是拿人，遥控器，电视机来做比喻，遥控器就是这个Invoker对象，遥控器负责使用客户端创建的命令对象。该Invoker对象负责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。

上面的讲解着实有些啰嗦，下面就用看电视的人（Watcher),电视机（Television),遥控器（TeleController）来模拟一下这个命令模式,其中Watcher是Client角色，Television是Receiver角色，TeleController是Invoker角色。

首先设计一个简单的电视机的对象：

//电视机对象：提供了播放不同频道的方法
public class Television {public void playCctv1() {System.out.println("--CCTV1--");}public void playCctv2() {System.out.println("--CCTV2--");}public void playCctv3() {System.out.println("--CCTV3--");}public void playCctv4() {System.out.println("--CCTV4--");}public void playCctv5() {System.out.println("--CCTV5--");}public void playCctv6() {System.out.println("--CCTV6--");}}

电视机的类创建好了，本文会以“非命令模式“和“命令模式“两种实现看电视的不同之处，加深对命令模式的理解。

非命令模式实现：
如果不用命令模式的话，其实实现看电视的功能很简单，首先设计一个看电视的人的类：Watcher；既然要看电视，所以Watcher内部需要持有一个电视机的引用。如此简单的Watcher搞定：

//观看电视的死宅类
public class Watcher {//持有一个public Television tv;public Watcher(Television tv) {this.tv = tv;}public void playCctv1() {tv.playCctv1();}public void playCctv2() {tv.playCctv2();}public void playCctv3() {tv.playCctv3();}public void playCctv4() {tv.playCctv4();}public void playCctv5() {tv.playCctv5();}public void playCctv6() {tv.playCctv6();}
}

所以简单的调用就实现了：

public static void main(String args[]) {Watcher watcher = new Watcher(new Television());watcher.playCctv1();watcher.playCctv2();watcher.playCctv3();watcher.playCctv4();watcher.playCctv5();watcher.playCctv6();}

执行结果：

--CCTV1--
--CCTV2--
--CCTV3--
--CCTV4--
--CCTV5--
--CCTV6--

可以看出Watcher类和Television完全的耦合在一起了，目前本文的电视机对象只能播放六个电视台，如果需要增添全国所有主流卫视的话，需要做如下改动：
1、修改Television对象，增加若干个的playXXTV()的方法来播放不同的卫视。
2、修改Watcher，也添加若干个对应的playXXTV()的方法，调用Television的playXXTV()，如下：

 public void playXXTV() {tv.playXXTV();}

但是这明显违背了“对修改关闭，对扩展开放“的重要设计原则。
别的不说，就拿本看电视来说，比如调用playXXTV()的顺序是随即的，也就是你胡乱切换了一通：比如你沿着cctv1、cctv2、cctv3、cctv4、xxtv、yytv..nntv的顺序来看电视，也就是发生了如下调用：

        watcher.playCctv1();watcher.playCctv2();watcher.playCctv3();watcher.playCctv4();watcher.playCctv5();watcher.playCctv6();watcher.playXXtv();watcher.playYYtv();watcher.playNNtv();

，当前你在看nntv,如果你想看上一个看过的台也就是yytv,这很简单，只要在playNNtv() 后面，调用watcher.playYYtv();即可，但是如果你想要一直回退到cctv1呢？那么你就话发生如下可怕的调用：

        watcher.playCctv1();watcher.playCctv2();watcher.playCctv3();watcher.playCctv4();watcher.playCctv5();watcher.playCctv6();watcher.playXXtv();watcher.playYYtv();watcher.playNNtv();watcher.playYYtv();watcher.playXXtv();watcher.playCctv6();watcher.playCctv5();watcher.playCctv4();watcher.playCctv3();watcher.playCctv2();watcher.playCctv1();

为什么会这样呢？因为对于之前播放的哪个卫视并没有记录功能。是时候让命令模式来出来解决问题了，通过命令模式的实现，对比下就能体会到命令模式的巧妙之处。

命令模式的实现：

1、设计一个抽象的命令类：
在本系统中，命令的接收者对象就是电视机Tevevision了：

public abstract class Command {//命令接收者：电视机protected Television television;public Command(Television television) {this.television = television;}//命令执行abstract void execute();
}

将播放各个卫视的操作封装成一个一个命令，实现如下：

//播放cctv1的命令
public class CCTV1Command extends Command {@Overridevoid execute() {television.playCctv1();}
}//播放cctv2的命令
public class CCTV6Command extends Command {@Overridevoid execute() {television.playCctv2();}
}
。。。。。。。。//播放cctv6的命令
public class CCTV1Command extends Command {@Overridevoid execute() {television.playCctv6();}
}

抽象类Command的几个子类实现也很简单，就是将电视机TeleVision对象的playXxTV方法分布于不同的命令对象中，且因为不同的命令对象拥有共同的抽象类，我们很容易将这些名利功能放入一个数据结构（比如数组）中来存储执行过的命令。

命令对象设计好了，那么就引入命令的调用着Invoker对象了，在此例子中电视遥控器TeleController就是扮演的这个角色：

public class TeleController {//播放记录List<Command> historyCommand = new ArrayList<Command>();//切换卫视public void switchCommand(Command command) {historyCommand.add(command);command.execute();}//遥控器返回命令public void back() {if (historyCommand.isEmpty()) {return;}int size = historyCommand.size();int preIndex = size-2<=0?0:size-2;//获取上一个播放某卫视的命令Command preCommand = historyCommand.remove(preIndex);preCommand.execute();}}

很简答，遥控器对象持有一个命令集合，用来记录已经执行过的命令。新的命令对像作为switchCommand参数来添加到集合中，注意在这里就体现出了让上文所术的请求参数化的目的。且遥控器类也提供了back方法用来模拟真实遥控器的返回功能：
所以main方法的实现如下：

       //创建一个电视机Television tv = new Television();//创建一个遥控器TeleController teleController = new TeleController();teleController.switchCommand(new CCTV1Command(tv));teleController.switchCommand(new CCTV2Command(tv));teleController.switchCommand(new CCTV4Command(tv));teleController.switchCommand(new CCTV3Command(tv));teleController.switchCommand(new CCTV5Command(tv));teleController.switchCommand(new CCTV1Command(tv));teleController.switchCommand(new CCTV6Command(tv));System.out.println("------返回上一个卫视--------");//模拟遥控器返回键teleController.back();teleController.back();

执行结果如下：

--CCTV1--
--CCTV2--
--CCTV4--
--CCTV3--
--CCTV5--
--CCTV1--
--CCTV6--
----------返回上一个卫视-------------
--CCTV1--
--CCTV5--

从上面的例子我们可以看出，命令模式的主要特点就是将请求封装成一个个命令，以命令为参数来进行切换，达到请求参数化的目的，且还能通过集合这个数据结构来存储已经执行的请求，进行回退操作。而且如果需要添加新的电视频道，只需要添加新的命令类即可

而非命令模式中，看电视的人和电视耦合在一起；而新的命令模式则使用一个遥控器就将人和电视机解耦。总让你抱着电视机你也不乐意不是？

结合上述例子，最后用一个图来简单的表示命令模式。博主喜欢“斗图”.

好了，我对命令模式的理解到这里就结束了，如果大家发现有什么错误的地方，希望能不吝指正。至于命令模式的缺点，如果理解了该模式，他的缺点不是显而易见的吗？博主偷个懒就不再赘述。

简介

为什么要使用命令模式

在软件设计中，经常需要向某些对象发送请求，但并不知道具体是哪个对象接收请求，也不知道请求的操作是什么，只有在程序运行时才知道请求的接受者是哪个对象。这时，就可以使用命令模式来设计。命令模式可以对发送者和接受者进行解耦，发送者和接受者之间没有直接调用关系，使对象之间的调用更加灵活。

什么是命令模式

命令模式(Command Pattern)：将一个请求封装为一个对象，从而可用不同的请求对客户进行参数化；对请求排队或者记录请求日志，以及支持可撤销的操作。

别名

动作(Action)模式、事务(Transaction)模式。

类型

对象行为型模式

遵守的原则

迪米特法则、开闭原则

角色

Command: 抽象命令类
- 抽象类或者接口
- 声明了用于执行请求的execute()等方法，在方法中可以调用接受者的方法。
ConcreteCommand: 具体命令类
- 具体类
- 实现了抽象命令类的方法。
- 含有请求接受者的引用，可以调用请求接受者的方法。
Invoker: 调用者
- 具体类
- 请求的发送者
- 通过命令类对象来执行请求。和抽象命令类之间存在关联关系，在程序运行时可以将一个具体命令对象注入其中，再调用具体命令对象的execute()方法，从而实现间接调用请求接收者的相关操作。
Receiver: 接收者
- 具体类
- 处理请求，实现具体的业务操作。
Client:客户类
- 客户。创建一个具体命令对象并制定它的接受者。

UML类图

代码实现

新建接收者Receiver.java
新建抽象命令类Command.java
新建具体命令类ConcreteCommand.java
新建调用者Invoker.java
新建客户类Client.java

接收者Receiver.java

class Receiver {public void action() {// 处理请求，实现具体的业务操作System.out.println("Receiver.action()");}
}

抽象命令类Command.java

abstract class Command {public abstract void execute();
}

具体命令类ConcreteCommand.java

class ConcreteCommand extends Command {private Receiver receiver; // 维持一个对请求接收者对象的引用public ConcreteCommand(Receiver receiver) {super();this.receiver = receiver;}public void execute() {receiver.action(); // 调用请求接收者的业务处理方法action()}
}

调用者Invoker.java

class Invoker {private Command command;// 构造注入public Invoker(Command command) {this.command = command;}// 设值注入public void setCommand(Command command) {this.command = command;}// 业务方法，用于调用命令类的execute()方法public void call() {command.execute();}
}

客户类Client.java

public class Client {public static void main(String[] args) {Receiver pReceiver = new Receiver();ConcreteCommand pCommand = new ConcreteCommand(pReceiver);Invoker pInvoker = new Invoker(pCommand);pInvoker.call();}
}

测试
运行Client.java的main()

Receiver.action()

实例1：电视机遥控器

UML类图

代码实现

新建接收者Television.java
新建抽象命令类Command.java
新建具体命令类OpenTVCommand.java、CloseTVCommand.java
新建调用者Invoker.java
新建客户类Client.java

接收者Television.java

public class Television {public void trunOn() {// 处理请求，实现具体的业务操作System.out.println("Television.trunOn(),电视打开了");}public void trunOff() {// 处理请求，实现具体的业务操作System.out.println("Television.trunOff(),电视关闭了");}
}

抽象命令类Command.java

abstract class Command {public abstract void execute();
}

具体命令类

OpenTVCommand.java

public class OpenTVCommand extends Command {private Television television; // 维持一个对请求接收者对象的引用public OpenTVCommand(Television television) {super();this.television = television;}public void execute() {television.trunOn();}
}

CloseTVCommand.java

public class CloseTVCommand extends Command {private Television television; // 维持一个对请求接收者对象的引用public CloseTVCommand(Television television) {super();this.television = television;}public void execute() {television.trunOff();}
}

调用者Invoker.java

class Invoker {private Command command;// 构造注入public Invoker(Command command) {this.command = command;}// 设值注入public void setCommand(Command command) {this.command = command;}// 业务方法，用于调用命令类的execute()方法public void call() {command.execute();}
}

客户类Client.java

public class Client {public static void main(String[] args) {Television television = new Television();OpenTVCommand openTVCommand = new OpenTVCommand(television);Invoker invoker = new Invoker(openTVCommand);invoker.call();CloseTVCommand closeTVCommand = new CloseTVCommand(television);invoker = new Invoker(closeTVCommand);invoker.call();}
}

测试
运行Client.java的main()

Television.trunOn(),电视打开了
Television.trunOff(),电视关闭了

扩展

宏命令
宏命令又称为组合命令，它是命令模式和组合模式联用的产物。

宏命令也是一个具体命令，不过它包含了对其他命令对象的引用，在调用宏命令的execute()方法时，将递归调用它所包含的每个成员命令的execute()方法执行一个宏命令将执行多个具体命令，从而实现对命令的批处理。
一个宏命令的成员对象可以是简单命令，还可以继续是宏命令。

命令队列

当一个请求发送者发送一个请求时，可能不止一个请求接收者产生响应，这些请求接收者逐个执行业务方法，完成对请求的处理。这种情况可以通过命令对象来处理。

实现方法

增加一个CommandQueue类，由该类来负责存储多个命令对象，而不同的命令对象可以对应不同的请求接收者。

撤销操作

实现方法

在命令类中增加一个逆向操作来实现撤销操作。
通过保存对象的历史状态来实现撤销（可使用备忘录模式(Memento Pattern)来实现）。

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(Log File)的形式永久存储在计算机中。

实现方法

将命令对象通过序列化写到日志文件中，此时命令类必须实现Java.io.Serializable接口。

组合模式Composite可用来实现宏命令

待补充

备忘录模式可用来实现撤销功能

待补充

优缺点

优点

遵守“开闭原则”。加入新的具体命令类不会影响原有系统。
遵守“迪米特法则”。请求者和接受者之间不存在直接引用，实现了解耦。
可以比较容易地设计一个命令队列和宏命令（组合命令）。
可以方便地实现对请求的撤销(Undo)和恢复(Redo)。

缺点

系统中可能会有大量的命令类。

适用环境

系统需要在不同的时间指定请求、将请求排队和执行请求。
系统需要支持命令的撤销(Undo)操作和恢复(Redo)操作。
系统需要将一组操作组合在一起，即支持宏命令。
支持修改日志。

使用场景

待补充

问题

画出宏命令，命令队列，撤销操作，请求日志的UML结构图、并写出实现代码

在软件开发中，你在哪里用到了命令模式？

待补充。