java设计模式——命令模式(Command Pattern)

概述：

       在软件开发中，我们经常需要向某些对象发送请求（调用其中的某个或某些方法），但是并不知道请求的接收者是谁，也不知道被请求的操作是哪个，此时，我们特别希望能够以一种松耦合的方式来设计软件，使得请求发送者与请求接收者能够消除彼此之间的耦合，让对象之间的调用关系更加灵活，可以灵活地指定请求接收者以及被请求的操作。命令模式为此类问题提供了一个较为完美的解决方案。

       命令模式可以将请求发送者和接收者完全解耦，发送者与接收者之间没有直接引用关系，发送请求的对象只需要知道如何发送请求，而不必知道如何完成请求。

定义：

       命令模式(Command Pattern)：将一个请求封装为一个对象，从而使我们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。命令模式是一种对象行为型模式，其别名为动作(Action)模式或事务(Transaction)模式。

结构：

• Command（抽象命令类）：抽象命令类一般是一个抽象类或接口，在其中声明了用于执行请求的execute()等方法，通过这些方法可以调用请求接收者的相关操作。
• ConcreteCommand（具体命令类）：具体命令类是抽象命令类的子类，实现了在抽象命令类中声明的方法，它对应具体的接收者对象，将接收者对象的动作绑定其中。在实现execute()方法时，将调用接收者对象的相关操作(Action)。
• Invoker（调用者）：调用者即请求发送者，它通过命令对象来执行请求。一个调用者并不需要在设计时确定其接收者，因此它只与抽象命令类之间存在关联关系。在程序运行时可以将一个具体命令对象注入其中，再调用具体命令对象的execute()方法，从而实现间接调用请求接收者的相关操作。
• Receiver（接收者）：接收者执行与请求相关的操作，它具体实现对请求的业务处理。

UML图：

场景：公司项目开发过程中，客户有需求，直接通过项目经理来传递，比如客户要改需求，无论改画面或者改流程也好，直接跟项目经理沟通，然后项目经理根据情况找到公司相关负责人进行任务分配，关于界面的会让UI组去完成，关于业务流程的让开发组完成，客户只需要最终结果就行了。

代码分析：

/**
 * Created by **
 * 定义一个调用者：项目经理
 */
public class Invoker {
    private Command command;

    /**
     * 接到客户具体命令
     * @param command
     */
    public void setCommand(Command command){
        this.command = command;
    }

    /**
     * 执行命令
     */
    public void call(){
        this.command.execute();
    }
}

/**
 * Created by **
 * 定义命令抽象类
 */
public abstract class Command {
    // 需要执行的命令
    protected abstract void execute();
}

/**
 * Created by **
 * 抽象接收者：负责执行具体的任务
 */
public abstract class ReceivceGroup {
    protected abstract void add();
    protected abstract void modify();
    protected abstract void delete();
}

/**
 * Created by **
 * 具体接收者
 */
public class RequirementGroup extends ReceivceGroup {

    @Override
    protected void add() {
        LogFactory.log("增加一个需求");
    }

    @Override
    protected void delete() {
        LogFactory.log("删除一个需求");
    }

    @Override
    protected void modify() {
        LogFactory.log("修改需求计划");
    }
}

/**
 * Created by **
 * 具体的命令
 */
public class AddRequirementCommand extends Command {
    private RequirementGroup requirementGroup = new RequirementGroup();
    @Override
    protected void execute() {
        this.requirementGroup.delete();
        this.requirementGroup.add();
        this.requirementGroup.modify();
    }
}

客户端：

// 找到项目经理
Invoker invoker = new Invoker();
// 客户下达具体命令
AddRequirementCommand addRequirementCommand = new AddRequirementCommand();
// 经理收到这个命令
invoker.setCommand(addRequirementCommand);
// 执行命令
invoker.call();

log输出：

08-12 17:11:59.056 22236-22236/? D/yangjun: 删除一个需求

08-12 17:11:59.056 22236-22236/? D/yangjun: 增加一个需求

08-12 17:11:59.056 22236-22236/? D/yangjun: 修改需求计划

优点：

• 降低系统的耦合度。
• 新的命令可以很容易地加入到系统中。
• 可以比较容易地设计一个命令队列和宏命令（组合命令）。
• 可以方便地实现对请求的Undo和Redo。

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。因为针对每一个命令都需要设计一个具体命令类，因此某些系统可能需要大量具体命令类，这将影响命令模式的使用。

适用环境：

• 系统需要将请求调用者和请求接收者解耦，使得调用者和接收者不直接交互。
• 系统需要在不同的时间指定请求、将请求排队和执行请求。 一个命令对象和请求的初始调用者可以有不同的生命期，换言之，最初的请求发出者可能已经不在了，而命令对象本身仍然是活动的，可以通过该命令对象去调用请求接收者，而无须关心请求调用者的存在性，可以通过请求日志文件等机制来具体实现。
• 系统需要支持命令的撤销(Undo)操作和恢复(Redo)操作。
• 系统需要将一组操作组合在一起，即支持宏命令

扩展：

宏命令又称为组合命令，它是命令模式和组合模式联用的产物。

• 宏命令也是一个具体命令，不过它包含了对其他命令对象的引用，在调用宏命令的execute()方法时，将递归调用它所包含的每个成员命令的execute()方法，
• 一个宏命令的成员对象可以是简单命令，还可以继续是宏命令。执行一个宏命令将执行多个具体命令，从而实现对命令的批处理。