命令模式

命令模式（Command Pattern）是一种数据驱动的设计模式，它属于行为型模式。

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。

命令模式结构示意图:

介绍

意图

将请求封装为一个对象，允许用户使用不同的请求对客户端进行参数化。

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。

使用场景

  • 当需要对行为进行记录、撤销/重做或事务处理时，使用命令模式来解耦请求者和执行者。

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。

关键代码

  • 接收者（Receiver）：执行命令的实际对象。
  • 命令（Command）：定义执行命令的接口。
  • 调用者（Invoker）：使用命令对象的入口点。

应用实例

  • Struts 1：ActionServlet作为Invoker，模型层的类作为具体的Command。

优点

  1. 降低耦合度：请求者和执行者之间的耦合度降低。
  2. 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

  • 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。

注意事项

  • 如果系统需要支持命令的撤销（Undo）和恢复（Redo）操作，命令模式是一个合适的选择。

结构

主要涉及到以下几个核心角色：

  • 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。

实现

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。

步骤 1

创建一个命令接口。

Order.java

public interface Order { void execute(); }

步骤 2

创建一个请求类。

Stock.java

public class Stock { private String name = "ABC"; private int quantity = 10; public void buy(){ System.out.println("Stock [ Name: "+name+", Quantity: " + quantity +" ] bought"); } public void sell(){ System.out.println("Stock [ Name: "+name+", Quantity: " + quantity +" ] sold"); } }

步骤 3

创建实现了 Order 接口的实体类。

BuyStock.java

public class BuyStock implements Order { private Stock abcStock; public BuyStock(Stock abcStock){ this.abcStock = abcStock; } public void execute() { abcStock.buy(); } }

SellStock.java

public class SellStock implements Order { private Stock abcStock; public SellStock(Stock abcStock){ this.abcStock = abcStock; } public void execute() { abcStock.sell(); } }

步骤 4

创建命令调用类。

Broker.java

import java.util.ArrayList; import java.util.List; public class Broker { private List<Order> orderList = new ArrayList<Order>(); public void takeOrder(Order order){ orderList.add(order); } public void placeOrders(){ for (Order order : orderList) { order.execute(); } orderList.clear(); } }

步骤 5

使用 Broker 类来接受并执行命令。

CommandPatternDemo.java

public class CommandPatternDemo { public static void main(String[] args) { Stock abcStock = new Stock(); BuyStock buyStockOrder = new BuyStock(abcStock); SellStock sellStockOrder = new SellStock(abcStock); Broker broker = new Broker(); broker.takeOrder(buyStockOrder); broker.takeOrder(sellStockOrder); broker.placeOrders(); } }

步骤 6

执行程序，输出结果：

Stock [ Name: ABC, Quantity: 10 ] bought
Stock [ Name: ABC, Quantity: 10 ] sold