一、 模式动机

  • 在软件设计中，我们经常需要向某些对象发送请求，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，我们只需在程序运行时指定具体的请求接收者即可，此时，可以使用命令模式来进行设计，使得请求发送者与请求接收者消除彼此之间的耦合，让对象之间的调用关系更加灵活。
  • 命令模式可以对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。这就是命令模式的模式动机

二、 模式定义

  • 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。

三、 模式类图

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// 抽象命令
public interface Command
{
    void execute();
} 

// 命令调用者
public class Invoker
{
    private Command command;
	
    public Invoker(Command command)
    {
        this.command = command;
    }
	
    public void setCommand(Command command)
    {
        this.command = command;
    }
	
    //业务方法，用于调用命令类的方法
    public void call()
    {
        command.execute();
    }
} 

// 具体命令
public class ConcreteCommand implements Command
{
    private Receiver receiver;

    public ConcreteCommand(Receiver receiver) {
    	this.receiver = receiver;
    }
    @Override
    public void execute()
    {
        this.receiver.action();
    }
}

// 命令请求接收者
public class Receiver
{
    public void action()
    {
        //具体操作
    }
} 

// 客户端调用
public static void main(String[] args)
{
    Receiver receiver = new Receiver();
    Command command = new ConcreteCommand(receiver);
    Invoker invoker = new Invoker(command);
    invoker.call();
}

四、 模式分析

  • 命令模式的本质是对命令进行封装，将发出命令的责任和执行命令的责任分割开
  • 每一个命令都是一个操作：请求的一方发出请求，要求执行一个操作；接收的一方收到请求，并执行操作
  • 命令模式允许请求的一方和接收的一方独立开来，使得请求的一方不必知道接收请求的一方的接口，更不必知道请求是怎么被接收，以及操作是否被执行、何时被执行，以及是怎么被执行的。
  • 命令模式使请求本身成为一个对象，这个对象和其他对象一样可以被存储和传递。
  • 命令模式的关键在于引入了抽象命令接口，且发送者针对抽象命令接口编程，只有实现了抽象命令接口的具体命令才能与接收者相关联

五、 优缺点分析

命令模式的优点

  • 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

命令模式的缺点

  • 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

六、 模式适用场景

  • 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
  • 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

七、 模式应用

  • Java语言使用命令模式实现AWT/Swing GUI的委派事件模型 (Delegation Event Model, DEM)：在AWT/Swing中，Frame、Button等界面组件是请求发送者，而AWT提供的事件监听器接口和事件适配器类是抽象命令接口，用户可以自己写抽象命令接口的子类来实现事件处理，即实现具体命令类，而在具体命令类中可以调用业务处理方法来实现该事件的处理。对于界面组件而言，只需要了解命令接口即可，无须关心接口的实现，组件类并不关心实际操作，而操作由用户来实现
  • 很多系统都提供了宏命令功能，如UNIX平台下的Shell编程，可以将多条命令封装在一个命令对象中，只需要一条简单的命令即可执行一个命令序列，这也是命令模式的应用实例之一

八、 模式扩展

1）撤销操作

2）宏命令

  • 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。