4.2 Java 命令模式 (Command)

定义：

命令模式是一种行为型设计模式，它将一个请求封装成一个对象，从而允许你参数化客户端对象 with different requests, queue or log requests, and support undoable operations.

解决什么问题：

• 将请求的发起者和执行者解耦。
• 将请求参数化，可以将不同的请求封装成不同的命令对象。
• 支持请求的排队执行、日志记录和撤销操作。

优点：

• 解耦请求和执行： 调用者不需要知道命令的具体实现，只需要知道如何发出命令即可。
• 扩展性强： 可以很容易地添加新的命令，而不需要修改已有的代码。
• 支持复杂操作： 可以将多个命令组合成一个复合命令，实现更复杂的操作。
• 支持撤销/重做： 可以记录命令的执行历史，实现撤销和重做功能。

缺点：

• 可能导致类爆炸： 如果命令很多，可能会导致创建大量的命令类。
• 增加代码复杂度： 相对于直接调用，使用命令模式会增加代码的复杂度。

使用时需要注意：

• 命令的粒度： 命令的粒度应该适中，不要太粗也不要太细。
• 命令的状态： 命令对象可能需要保存一些状态信息，例如命令的参数等。
• 命令的撤销： 如果需要支持撤销操作，需要在命令对象中实现撤销逻辑。

使用场景：

• GUI 应用程序中的菜单项、按钮等。
• 多线程环境中，将请求封装成命令对象，可以方便地进行异步处理。
• 实现事务机制，可以将多个操作封装成一个命令，保证所有操作要么全部成功，要么全部失败。

代码示例：

// Receiver: 接收者，执行命令的对象
class Light {
    public void turnOn() {
        System.out.println("Light is on");
    }

    public void turnOff() {
        System.out.println("Light is off");
    }
}

// Command: 命令接口，定义执行命令的方法
interface Command {
    void execute();
}

// ConcreteCommand: 具体命令类，实现命令接口，并持有接收者对象
class LightOnCommand implements Command {
    private Light light;

    public LightOnCommand(Light light) {
        this.light = light;
    }

    @Override
    public void execute() {
        light.turnOn();
    }
}

class LightOffCommand implements Command {
    private Light light;

    public LightOffCommand(Light light) {
        this.light = light;
    }

    @Override
    public void execute() {
        light.turnOff();
    }
}

// Invoker: 调用者，持有命令对象，并调用命令对象的 execute() 方法
class RemoteControl {
    private Command command;

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

    public void pressButton() {
        command.execute();
    }
}

public class CommandPatternDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建接收者对象
        Light light = new Light();

        // 创建具体命令对象
        Command lightOnCommand = new LightOnCommand(light);
        Command lightOffCommand = new LightOffCommand(light);

        // 创建调用者对象
        RemoteControl remoteControl = new RemoteControl();

        // 设置命令并执行
        remoteControl.setCommand(lightOnCommand);
        remoteControl.pressButton();

        remoteControl.setCommand(lightOffCommand);
        remoteControl.pressButton();
    }
}

输出：

Light is on
Light is off

在这个例子中，Light 是接收者，LightOnCommand 和 LightOffCommand 是具体命令类，RemoteControl 是调用者。

通过使用命令模式，我们可以将请求 (打开/关闭灯) 封装成对象，并将请求的发起者 (RemoteControl) 和执行者 (Light) 解耦。