Java 命令模式

本文通过餐厅工作流程,深入浅出地介绍了命令模式的概念及其应用场景。从顾客下单到厨师备餐,展示了如何将请求封装为对象,实现请求的参数化、队列化和日志记录,以及支持撤销操作的特点。

餐厅工作的场景:
1.你是顾客,把订单交给女招待。

2.女招待拿了订单,放在订单柜台,然后喊了一声“订单来了!”。

3.快餐厨师根据订单准备餐点。

命令模式:将“请求”封装成对象,以便使用不同的请求、队列或者日志来参数化其他对象。
命令模式也支持可撤销的操作。

命令模式的更多用途

1.队列请求

命令可以将运算块打包(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。
现在,即使在命令对象被创建许久之后,运算依然可以被调用。
事实上,它甚至恶意在不同的线程中被调用。
我们可以利用这样的特性衍生一些应用,例如:日程安排、线程池、工作队列等。

2.日志请求

代码示例:

实现命令接口:
public interface Command {
	public void execute();
}

实现一个打开电灯的命令
package party;

public class LightOnCommand implements Command{
	Light light;
	
	@Override
	public void execute() {
		light.on();
	}
	
	public LightOnCommand(Light light){
		this.light = light;
	}

}

使用命令对象
package party;

public class SimpleRemoteConrol {
	Command slot;
	
	public SimpleRemoteConrol(){
		
	}
	
	public void setCommand(Command command){
		slot = command;
	}
	
	public void buttonWasPressed(){
		slot.execute();
	}
	
}

遥控器使用的简单测试:
package party;

public class RemoteControlTest {
	public static void main(String[] args) {
		SimpleRemoteConrol remote = new SimpleRemoteConrol();
		
		Light light = new Light();
		
		LightOnCommand lightOn = new LightOnCommand(light);
		
		remote.setCommand(lightOn);
		
		remote.buttonWasPressed();
	}
}


灯对象
package party;

public class Light {
	public void on(){
		System.out.println("light is on");
	}
	
	public void off(){
		System.out.println("light is off");
	}
}

 

### Java命令模式概述 命令模式(Command Pattern)是一种行为设计模式,它将请求封装为对象,从而使你可以用不同的请求对客户进行参数化[^1]。该模式能够实现请求发送者与接收者之间的解耦,支持请求的排队、记录日志、撤销/重做等操作。 在Java中,命令模式通常包含以下几个核心角色: - **命令接口(Command Interface)**:定义执行操作的抽象方法,如 `execute()`。 - **具体命令类(Concrete Command)**:实现命令接口,并持有一个接收者对象的引用,负责调用接收者的相应方法来完成请求。 - **接收者(Receiver)**:真正执行请求操作的对象,包含具体的业务逻辑。 - **调用者(Invoker)**:持有命令对象,并通过调用命令对象的 `execute()` 方法来执行请求。 - **客户端(Client)**:创建命令对象并将其与接收者绑定,然后将命令对象传递给调用者。 ### 示例代码 以下是一个简单的Java命令模式实现示例,模拟一个遥控器控制电灯开关的场景。 ```java // 接收者:电灯类 class Light { public void on() { System.out.println("Light is ON"); } public void off() { System.out.println("Light is OFF"); } } // 命令接口 interface Command { void execute(); } // 具体命令:开灯命令 class LightOnCommand implements Command { private Light light; public LightOnCommand(Light light) { this.light = light; } @Override public void execute() { light.on(); } } // 具体命令:关灯命令 class LightOffCommand implements Command { private Light light; public LightOffCommand(Light light) { this.light = light; } @Override public void execute() { light.off(); } } // 调用者:遥控器 class RemoteControl { private Command command; public void setCommand(Command command) { this.command = command; } public void pressButton() { if (command != null) { command.execute(); } } } // 客户端测试类 public class CommandPatternDemo { public static void main(String[] args) { Light livingRoomLight = new Light(); Command onCommand = new LightOnCommand(livingRoomLight); Command offCommand = new LightOffCommand(livingRoomLight); RemoteControl remote = new RemoteControl(); remote.setCommand(onCommand); remote.pressButton(); // 输出: Light is ON remote.setCommand(offCommand); remote.pressButton(); // 输出: Light is OFF } } ``` ### 扩展功能:支持撤销操作 命令模式天然支持撤销操作。只需在命令接口中添加 `undo()` 方法,并在具体命令类中实现其逆向操作即可。 ```java interface Command { void execute(); void undo(); } class LightOnCommand implements Command { private Light light; public LightOnCommand(Light light) { this.light = light; } @Override public void execute() { light.on(); } @Override public void undo() { light.off(); } } ``` 调用者可以维护一个命令历史栈,用于实现多级撤销功能[^1]。 ### 应用场景 命令模式适用于以下场景: - 需要将操作封装成对象,例如GUI按钮、菜单项等。 - 支持事务性操作,如数据库事务回滚。 - 实现宏命令(组合多个命令)或支持命令队列。 - 需要支持命令的撤销和重做功能[^1]。 ### 优点与缺点 **优点:** - 解耦请求发送者与接收者。 - 可扩展性强,新增命令无需修改现有代码。 - 支持命令的组合、排队、日志记录和撤销机制。 **缺点:** - 每个具体命令都需要一个类,可能导致类数量增多。 - 增加系统的复杂度,尤其在简单场景下可能显得过度设计。
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