23中设计模式之一— — — —命令模式的详细介绍

命令模式 Command Pattern讲解

概念
描述
- 模式结构
- - 主要角色
  - 模式的UIM类图
  - 模式优点
  - 模式缺点
  - 应用场景
  - 实例演示
  - - 类图
    - 代码演示
    - 运行结果

概念

命令模式（别名：动作，事务）
命令模式是一种行为设计模式，将一个请求封装为一个对象，从而使你可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，以及支持可撤消的操作。

描述

命令模式的本质：封装请求
在命令模式中，我们通常会定义一个抽象的Command接口，其中声明了一个execute()方法。具体的命令类(ConcreteCommand)将实现这个execute()方法，将一个发送者(Invoker)的请求转换为一个或多个接收者(Receiver)的操作。发送者并不知道接收者的具体实现，它只需要触发命令对象的execute()方法即可

模式结构

主要角色

1、命令接口（Command Interface）：定义了一个统一的执行操作的接口，通常包含一个execute()方法。
2、具体命令（Concrete Command）：实现了命令接口，负责具体的业务逻辑处理。它通常会持有对接收者（Receiver）的引用。
3、接收者（Receiver）：真正知道如何执行命令的实体。任何类都可能成为一个接收者。
4、调用者/请求者（Invoker/Client）：负责调用命令对象的execute()方法，它并不关心命令是如何被执行的，也不知道具体的接收者是谁。

模式的UIM类图

在这里插入图片描述

模式优点

1、在命令模式中，请求者（Invoker）不直接与接收者（Receiver）交互，即请求者（Invoker）不包含接收者（Receiver）的引用，因此彻底消除了彼此之间的耦合。
2、命令模式满足“开-闭原则”。如果增加新的具体命令和该命令的接受者，不必修改调用者的代码，调用者就可以使用新的命令对象；反之，如果增加新的调用者，不必修改现有的具体命令和接受者，新增加的调用者就可以使用已有的具体命令。
3、由于请求者的请求被封装到了具体命令中，那么就可以将具体命令保存到持久化的媒介中，在需要的时候，重新执行这个具体命令。因此，使用命令模式可以记录日志。
4、使用命令模式可以对请求者的“请求”进行排队。每个请求都各自对应一个具体命令，因此可以按一定顺序执行这些具体命令。

模式缺点

类数量增加：引入了大量的命令类，可能会导致类的数量急剧增加，增加了系统的复杂度。
设计复杂度：在包含大量命令和复杂撤销操作的系统中，设计和管理命令模式可能会比较复杂。

应用场景

UI事件处理：在图形界面系统中，用户的各种操作（如点击按钮）可以被封装为命令对象，然后由控制器统一处理。
日志与事务：通过命令模式记录用户的操作日志，便于后续审计或回滚事务。
宏命令：将多个命令组合成一个宏命令，实现批量操作。
支持撤销/重做功能：命令模式天然适合于实现软件中的撤销和重做功能。

实例演示

题目：模拟带控制开关的小电器。该电器上有四个开关，两个一组，其中一组负责打开、关闭小电器上的照明灯，另一组负责打开、关闭小电器上的摄像头

类图

在这里插入图片描述

代码演示

package task2;

public interface Command {
	public void execute();
	

}

package task2;

public class Light {
	public void on() {
		System.out.println("灯找了");
	}

	public void off() {
		System.out.println("灯灭了");

	}

}

package task2;

public class OnLightCommand implements Command {
	public Light light;

	public OnLightCommand(Light light) {
		// TODO Auto-generated constructor stub
		this.light=light;
	}

	public void execute() {
		light.on();
	}

}

package task2;

public class OffLightCommand implements Command {
	public Light light;

	public OffLightCommand(Light light) {
		// TODO Auto-generated constructor stub
		this.light=light;
	}

	public void execute() {
		light.off();

	}

}

package task2;

public class Camera {
	public void on(){
		System.out.println("摄像头开了");
		
	}
	public void off(){
		System.out.println("摄像头灭了");
	}

}

package task2;

public class OnCameraCommand implements Command {
	public Camera camera;
	public OnCameraCommand(Camera camera){
		this.camera=camera;
	}
	public void execute() {
		camera.on();

	}

}

package task2;

public class OffCameraCommand implements Command {
	public Camera camera;
	public OffCameraCommand(Camera camera){
		this.camera=camera;
	}
	public void execute(){
		camera.off();
		
	}

}

package task2;

public class Invoker {
	public Command command;

	public void setCommand(Command command) {
		this.command = command;
	}

	public void executeCommand(Command command) {
		command.execute();

	}

}

测试类

package task2;

public class Test {
	public static void main(String[] args) {
		Light light = new Light();
		Command command1 = new OnLightCommand(light);
		Command command2 = new OffLightCommand(light);
		Invoker invoker = new Invoker();
		invoker.setCommand(command1);
		invoker.executeCommand(command1);
		invoker.setCommand(command2);
		invoker.executeCommand(command2);
		Camera camera = new Camera();
		Command command3 = new OnCameraCommand(camera);
		Command command4 = new OffCameraCommand(camera);
		invoker.setCommand(command3);
		invoker.executeCommand(command3);
		invoker.setCommand(command4);
		invoker.executeCommand(command4);

	}

}

在这个例子中，Command 是一个接口，定义了 execute 方法。OnLightCommand OffLightCommand OnCameraCommand OffCameraCommand 是 Command 接口的具体实现.Invoker 是请求者，它持有一个 Command 对象，并提供了获取命令并执行命令。