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[设计模式/Java] 设计模式之命令模式【26】

骆贵 2025-5-31 23:53:47
概述：命令模式 ∈ 行为型模式

模式定义


  • 命令模式（Command Pattern）是一种数据驱动的设计模式


  • 属于行为型模式


  • 命令模式将一个请求封装为一个对象，从而使你可以用不同的请求对客户进行参数化，对请求排队或记录请求日志，以及支持可撤销的操作。
  • 主要解决的问题
解决在软件系统中请求者和执行者之间的紧耦合问题，特别是在需要对行为进行记录、撤销/重做或事务处理等场景。
模式的组成

1.png


  • 【命令】（Command）:
定义了执行操作的接口，通常包含一个 execute 方法，用于调用具体的操作。


  • 具体命令（ConcreteCommand）:
实现了命令接口，负责执行具体的操作。
它通常包含了对接收者的引用，通过调用接收者的execute方法来完成请求的处理。


  • 【接收者】（Receiver）:
知道如何执行与请求相关的操作，实际执行命令的对象。


  • 【调用者/请求者】（Invoker）:
发送命令的对象，它包含了一个命令对象并能触发命令的执行。
调用者并不直接处理请求，而是通过将请求传递给命令对象来实现。


  • 客户端（Client）:
创建具体命令对象，并设置其接收者，将命令对象交给调用者执行。
2.png

实现方式


  • 定义命令接口：所有命令必须实现的接口。
  • 创建具体命令：实现命令接口的具体类，包含执行请求的方法。
  • 调用者：持有命令对象并触发命令的执行。
  • 接收者：实际执行命令的对象。
模式特点

优点


  • 降低耦合度：请求者和执行者之间的耦合度降低。
  • 易于扩展：新命令可以很容易地添加到系统中。
缺点


  • 过多命令类：系统可能会有过多的具体命令类，增加系统的复杂度。
使用建议


  • 如果系统需要支持命令的撤销（Undo）和恢复（Redo）操作，命令模式也是一个合适的选择。
  • 在GUI中，每个按钮或菜单项可以视为一条命令。
  • 在需要模拟命令行操作的场景中使用命令模式。
适用场景


  • 使用时机：当需要先将一个函数【登记】上，然后再以后【调用】此函数时，就需要使用命令模式
有时候需要向某些对象发送请求，但是并不知道请求的接收者是谁，也不知道被请求的操作是什么。
此时希望用一种松耦合的方式来设计程序，使得请求发送者和请求接收者能够消除彼此之间的耦合关系。


  • 例子：拿订餐来说，客人需要向厨师发送请求，但是完全不知道这些厨师的名字和联系方式，也不知道厨师炒菜的方式和步骤。
命令模式把客人订餐的请求封装成 command 对象，也就是订餐中的订单对象。
这个对象可以在程序中被四处传递，就像订单可以从服务员手中传到厨师的手中。
这样一来，客人不需要知道厨师的名字，从而解开了请求调用者和请求接收者之间的耦合关系
案例实践

CASE 命令模式的实现

Receiver


  • Receiver类 : 知道如何实施与执行一个与请求相关的操作，任何类都可能作为一个接受者
  1. public class Receiver {
  2.     public void Action() {
  3.         Console.WriteLine("执行请求！");
  4.     }
  5. }
复制代码
Command


  • Command类 : 用来声明执行操作的接口
  1. abstract class Command {
  2.     protected Receiver receiver;
  3.     public Command(Receiver receiver) {
  4.         this.receiver = receiver;
  5.     }
  6.     abstract public void Execute();
  7. }
复制代码
ConcreteCommand


  • ConcreteCommand类，将一个接受者对象绑定于一个动作，调用接受者相应的操作，以实现Execute。
  1. class ConcreteCommand : Command {
  2.     public ConcreteCommand(Receiver receiver) : base(receiver) {
  3.     }
  5.     public override void Execute() {
  6.         receiver.Action();
  7.     }
  8. }
复制代码
Invoker


  • Invoker类: 要求该命令执行这个请求
  1. class Invoker {
  2.     private Command command;
  3.     public void SetCommand(Command command) {
  4.         this.command = command;
  5.     }
  7.     public void ExecuteCommand() {
  8.         command.Execute();
  9.     }
  10. }
复制代码
Client
  1. static void Main(string[] args) {
  2.     Receiver r = new Receiver();//接收者，如：厨师
  3.     Command c = new ConcreteCommand(r);//创建具体命令，如：点菜（麻婆豆腐）
  5.     Invoker i = new Invoker();//调用者，如：客户小美
  6.     i.SetCommand(c);//设置具体命令
  7.     i.ExecuteCommand();//执行命令
  9.     Console.Read();
  10. }
复制代码
CASE 股票订单的买入、卖出


  • 我们首先创建作为命令的接口 Order，然后创建作为请求的 Stock 类。
  • 实体命令类 BuyStock 和 SellStock，实现了 Order 接口，将执行实际的命令处理。
  • 创建作为调用对象的类 Broker，它接受订单并能下订单。
  • Broker 对象使用命令模式，基于命令的类型确定哪个对象执行哪个命令。
  • CommandPatternDemo 类使用 Broker 类来演示命令模式。
3.png

Order : 命令接口
  1. public interface Order {
  2.    void execute();
  3. }
复制代码
Stock : 请求类
  1. public class Stock {
  2.    private String name = "ABC";
  3.    private int quantity = 100;
  5.    public void buy(){
  6.       System.out.println("Stock [ Name: "+name+",
  7.          Quantity: " + quantity +" ] bought");
  8.    }
  9.    public void sell(){
  10.       System.out.println("Stock [ Name: "+name+",
  11.          Quantity: " + quantity +" ] sold");
  12.    }
  13. }
复制代码
BuyStock / SellStock ： 具体的请求类

创建实现了 Order 接口的实体类。


  • BuyStock 买入股票
  1. public class BuyStock implements Order {
  2.    private Stock abcStock;
  4.    public BuyStock(Stock abcStock){
  5.       this.abcStock = abcStock;
  6.    }
  8.    public void execute() {
  9.       abcStock.buy();
  10.    }
  11. }
复制代码

  • SellStock 售出股票
  1. public class SellStock implements Order {
  2.    private Stock abcStock;
  4.    public SellStock(Stock abcStock){
  5.       this.abcStock = abcStock;
  6.    }
  8.    public void execute() {
  9.       abcStock.sell();
  10.    }
  11. }
复制代码
Broker : 命令调用类

创建命令调用类。
  1. import java.util.ArrayList;
  2. import java.util.List;
  4. public class Broker {
  5.    private List<Order> orderList = new ArrayList<Order>(); //订单列表
  7.    public void takeOrder(Order order){//接收订单
  8.       orderList.add(order);      
  9.    }
  11.    public void placeOrders(){//下订单
  12.       for (Order order : orderList) {
  13.          order.execute();
  14.       }
  15.       orderList.clear();
  16.    }
  17. }
复制代码
Client

使用 Broker 类来接受并执行命令


  • CommandPatternDemo
  1. public class CommandPatternDemo {
  2.    public static void main(String[] args) {
  3.       Stock abcStock = new Stock();
  5.       BuyStock buyStockOrder = new BuyStock(abcStock);
  6.       SellStock sellStockOrder = new SellStock(abcStock);
  8.       Broker broker = new Broker();
  9.       broker.takeOrder(buyStockOrder);
  10.       broker.takeOrder(sellStockOrder);
  12.       broker.placeOrders();
  13.    }
  14. }
复制代码
out
  1. Stock [ Name: ABC, Quantity: 100 ] bought
  2. Stock [ Name: ABC, Quantity: 100 ] sold
复制代码
Y 推荐文献


  • 设计模式之总述 - 博客园/千千寰宇
X 参考文献


  • 命令模式 - 菜鸟教程
  • 深入理解设计模式（十）：命令模式 - 博客园 【推荐】
    本文作者：        千千寰宇   
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