命令模式

命令模式（Command Pattern）是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；对请求排队或者记录请求日志，以及支持可撤销的操作。它属于行为型模式。

命令模式又称为动作(Action)模式或事务(Transaction)模式。命令模式将一个请求封装为一个对象，使发出请求的责任和执行请求的责任分割开。

介绍

意图：将一个请求封装成一个对象，从而使您可以用不同的请求对客户进行参数化。

主要解决：在软件系统中，行为请求者与行为实现者通常是一种紧耦合的关系，但某些场合，比如需要对行为进行记录、撤销或重做、事务等处理时，这种无法抵御变化的紧耦合的设计就不太合适。

何时使用：在某些场合，比如要对行为进行"记录、撤销/重做、事务"等处理，这种无法抵御变化的紧耦合是不合适的。在这种情况下，如何将"行为请求者"与"行为实现者"解耦？将一组行为抽象为对象，可以实现二者之间的松耦合。

如何解决：通过调用者调用接受者执行命令，顺序：调用者→命令→接受者。

关键代码：定义三个角色：1、received 真正的命令执行对象 2、Command 3、invoker 使用命令对象的入口

应用范例：struts 1 中的 action 核心控制器 ActionServlet 只有一个，相当于 Invoker，而模型层的类会随着不同的应用有不同的模型类，相当于具体的 Command。

优点：

  • 1、降低了系统耦合度。
  • 2、新的命令可以很容易添加到系统中去。

缺点：使用命令模式可能会导致某些系统有过多的具体命令类。

使用场景：认为是命令的地方都可以使用命令模式，比如：

  • 1、GUI 中每一个按钮都是一条命令。
  • 2、模拟 CMD。

注意事项：系统需要支持命令的撤销(Undo)操作和恢复(Redo)操作，也可以考虑使用命令模式，见命令模式的扩展。

命令模式结构示意图:

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

命令模式的更多用途

命令模式的关键之处就是把请求封装成为对象，也就是命令对象(一个接收者和一组动作)，然后将它传来传去，就像是一般的对象一样。我们可以利用这样的特性衍生一些应用，例如：线程池、工作队列、日志请求等。

1、队列请求

想象有一个工作队列：你在某一端添加命令，然后另一端则是线程。线程进行下面的动作：从队列中取出一个命令，调用它的execute()方法，等待这个调用完成，然后将此命令对象丢弃，再取出下一个命令...... 请注意，工作队列和命令对象之间是完全解耦的。此刻线程可能在进行财务运算，下一刻却在读取网络数据。工作队列对象不在乎到底做些什么，它们只知道取出命令对象，然后调用其execute()方法。类似地，它们只要实现命令模式的对象，就可以放入队列里，当线程可用时，就调用此对象的execute()方法。

2、日志请求

某些应用需要我们将所有的动作都记录在日志中，并能在系统死机之后，重新调用这些动作恢复到之前的状态。

给分析对象定义一个语言，并定义该语言的文法表示，再设计一个解析器来解释语言中的句子。也就是说，用编译语言的方式来分析应用中的实例。解释器模式属于行为型模式。这种模式实现了一个表达式接口，该接口解释一个特定的上下文。