Java实现命令模式：从基础到进阶的代码示例_命令模式java实现-优快云博客

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Java实现命令模式：从基础到进阶的代码示例

1. 引言

命令模式（Command Pattern）是一种行为型设计模式，它将请求封装成对象，从而使得用户可以通过命令对象来传递请求。该模式不仅允许用户将请求参数化，还可以实现对请求的撤销和重做操作。在Java编程中，命令模式的实现可以帮助我们创建灵活和可扩展的系统。

本文将详细介绍命令模式的概念及其在Java中的实现，包括基础示例和进阶用法。

2. 命令模式概述

2.1 模式定义

命令模式的主要思想是将请求的发送者和接收者解耦合。它通过创建一个命令对象来封装请求，并通过该对象执行请求。

主要角色

命令（Command）：定义一个接口，用于执行请求。
具体命令（ConcreteCommand）：实现命令接口，定义与接收者之间的绑定关系。
接收者（Receiver）：知道如何实施与执行一个请求相关的操作。
调用者（Invoker）：调用命令对象来执行请求。
客户端（Client）：创建一个具体命令对象，并设置其接收者。

2.2 模式优点

解耦合：将请求的发送者和接收者解耦，使得请求的发起和请求的处理不再直接耦合。
可扩展性：可以轻松添加新的命令类，无需修改现有代码。
撤销操作：可以实现命令的撤销和重做操作。

3. 基础示例

3.1 示例场景

假设我们有一个简单的遥控器（Invoker），可以控制一个灯（Receiver）的开关。我们希望通过命令模式来实现灯的开关操作。

3.2 定义命令接口

// Command接口
public interface Command {
    void execute();
}

3.3 实现具体命令

// 具体命令：开灯命令
public class LightOnCommand implements Command {
    private Light light;

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

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

// 具体命令：关灯命令
public class LightOffCommand implements Command {
    private Light light;

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

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

3.4 实现接收者

// 接收者：灯
public class Light {
    public void turnOn() {
        System.out.println("The light is ON");
    }

    public void turnOff() {
        System.out.println("The light is OFF");
    }
}

3.5 实现调用者

// 调用者：遥控器
public class RemoteControl {
    private Command command;

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

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

3.6 客户端代码

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        Light light = new Light();
        Command lightOn = new LightOnCommand(light);
        Command lightOff = new LightOffCommand(light);

        RemoteControl remote = new RemoteControl();
        
        remote.setCommand(lightOn);
        remote.pressButton();
        
        remote.setCommand(lightOff);
        remote.pressButton();
    }
}

4. 进阶示例

4.1 示例场景

在这个示例中，我们将扩展基本示例，实现一个支持撤销操作的遥控器系统。我们还将实现一个宏命令（Macro Command），可以一次执行多个命令。

4.2 增加撤销功能

4.2.1 修改命令接口

// 修改后的Command接口
public interface Command {
    void execute();
    void undo();
}

4.2.2 实现具体命令

// 修改后的具体命令：开灯命令
public class LightOnCommand implements Command {
    private Light light;

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

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

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

// 修改后的具体命令：关灯命令
public class LightOffCommand implements Command {
    private Light light;

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

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

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

4.2.3 修改调用者

// 修改后的调用者：遥控器
public class RemoteControl {
    private Command command;
    private Command lastCommand;

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

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

    public void pressUndo() {
        if (lastCommand != null) {
            lastCommand.undo();
        }
    }
}

4.3 实现宏命令

4.3.1 定义宏命令

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

// 宏命令
public class MacroCommand implements Command {
    private List<Command> commands = new ArrayList<>();

    public void addCommand(Command command) {
        commands.add(command);
    }

    @Override
    public void execute() {
        for (Command command : commands) {
            command.execute();
        }
    }

    @Override
    public void undo() {
        for (Command command : commands) {
            command.undo();
        }
    }
}

4.3.2 使用宏命令

public class MacroCommandClient {
    public static void main(String[] args) {
        Light light = new Light();
        Command lightOn = new LightOnCommand(light);
        Command lightOff = new LightOffCommand(light);

        MacroCommand macroCommand = new MacroCommand();
        macroCommand.addCommand(lightOn);
        macroCommand.addCommand(lightOff);

        RemoteControl remote = new RemoteControl();
        
        remote.setCommand(macroCommand);
        remote.pressButton(); // 执行宏命令
        remote.pressUndo();   // 撤销宏命令
    }
}