设计模式：行为型-命令模式

阳光穿透心脏的1/2处 2022-11-17 14:34 226阅读 0赞

### 目录 ###

*  第一章 命令模式介绍
 *  第二章 命令模式实现
 *   *  2.1、抽象命令类
     *  2.2、具体命令类
     *  2.3、命令接收者
     *  2.4、命令请求者
     *  2.5、最终测试类
 *  第三章 命令模式应用

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> 项目地址：https://gitee.com/caochenlei/design-pattern

# 第一章 命令模式介绍 #

命令模式的介绍：

在软件开发系统中，“方法的请求者”与“方法的实现者”之间经常存在紧密的耦合关系，这不利于软件功能的扩展与维护。例如，想对方法进行“撤销、重做、记录”等处理都很不方便，因此“如何将方法的请求者与实现者解耦”变得很重要，命令模式就能很好地解决这个问题。

在现实生活中，命令模式的例子也很多。比如看电视时，我们只需要轻轻一按遥控器就能完成频道的切换，这就是命令模式，将换台请求和换台处理完全解耦了。电视机遥控器（命令发送者）通过按钮（具体命令）来遥控电视机（命令接收者）。

命令模式（Command Pattern）是一种数据驱动的设计模式，它属于行为型模式。请求以命令的形式包裹在对象中，并传给调用对象。调用对象寻找可以处理该命令的合适的对象，并把该命令传给相应的对象，该对象执行命令。

命令模式的优点：

*  通过引入中间件（抽象接口）降低系统的耦合度。
 *  扩展性良好，增加或删除命令非常方便。采用命令模式增加与删除命令不会影响其他类，且满足“开闭原则”。
 *  可以实现宏命令。命令模式可以与组合模式结合，将多个命令装配成一个组合命令，即宏命令。
 *  方便实现 Undo 和 Redo 操作。命令模式可以与后面介绍的备忘录模式结合，实现命令的撤销与恢复。
 *  可以在现有命令的基础上，增加额外功能。比如日志记录，结合装饰器模式会更加灵活。

命令模式的缺点：

*  可能产生大量具体的命令类。因为每一个具体操作都需要设计一个具体命令类，这会增加系统的复杂性。
 *  命令模式的结果其实就是接收方的执行结果，但是为了以命令的形式进行架构、解耦请求与实现，引入了额外类型结构（引入了请求方与抽象命令接口），增加了理解上的困难。不过这也是设计模式的通病，抽象必然会额外增加类的数量，代码抽离肯定比代码聚合更加难理解。

命令模式的场景：

*  请求调用者需要与请求接收者解耦时，命令模式可以使调用者和接收者不直接交互。
 *  系统随机请求命令或经常增加、删除命令时，命令模式可以方便地实现这些功能。
 *  当系统需要执行一组操作时，命令模式可以定义宏命令来实现该功能。
 *  当系统需要支持命令的撤销（Undo）操作和恢复（Redo）操作时，可以将命令对象存储起来，采用备忘录模式来实现。

命令模式的角色：

*  抽象命令类（Command）角色：声明执行命令的接口，拥有执行命令的抽象方法 execute()。
 *  具体命令类（Concrete Command）角色：是抽象命令类的具体实现类，它拥有接收者对象，并通过调用接收者的功能来完成命令要执行的操作。
 *  实现者/接收者（Receiver）角色：执行命令功能的相关操作，是具体命令对象业务的真正实现者。
 *  调用者/请求者（Invoker）角色：是请求的发送者，它通常拥有很多的命令对象，并通过访问命令对象来执行相关请求，它不直接访问接收者。

![a83bbdb248a82a242937203b283bb792.gif][]

# 第二章 命令模式实现 #

## 2.1、抽象命令类 ##

Command

public interface Command { 
        //执行动作(操作)
        public void execute();
    
        //撤销动作(操作)
        public void undo();
    }

## 2.2、具体命令类 ##

NoCommand

public class NoCommand implements Command { 
        @Override
        public void execute() { 
    
        }
    
        @Override
        public void undo() { 
    
        }
    }

TVOnCommand

public class TVOnCommand implements Command { 
        TVReceiver tv;
    
        public TVOnCommand(TVReceiver tv) { 
            this.tv = tv;
        }
    
        @Override
        public void execute() { 
            tv.on();
        }
    
        @Override
        public void undo() { 
            tv.off();
        }
    }

TVOffCommand

public class TVOffCommand implements Command { 
        TVReceiver tv;
    
        public TVOffCommand(TVReceiver tv) { 
            this.tv = tv;
        }
    
        @Override
        public void execute() { 
            tv.off();
        }
    
        @Override
        public void undo() { 
            tv.on();
        }
    }

## 2.3、命令接收者 ##

TVReceiver

public class TVReceiver { 
        public void on() { 
            System.out.println(" 电视机打开了... ");
        }
    
        public void off() { 
            System.out.println(" 电视机关闭了... ");
        }
    }

## 2.4、命令请求者 ##

RemoteController

public class RemoteController { 
        Command[] onCommands;   //开命令集合
        Command[] offCommands;  //关命令集合
        Command undoCommand;    //撤销命令
    
        public RemoteController() { 
            onCommands = new Command[5];
            offCommands = new Command[5];
    
            for (int i = 0; i < 5; i++) { 
                onCommands[i] = new NoCommand();
                offCommands[i] = new NoCommand();
            }
        }
    
        //设置命令按钮
        public void setCommand(int no, Command onCommand, Command offCommand) { 
            onCommands[no] = onCommand;
            offCommands[no] = offCommand;
        }
    
        //按下开按钮
        public void onButtonWasPushed(int no) { 
            //找到你按下的开的按钮，并调用对应方法
            onCommands[no].execute();
            //记录这次的操作，用于撤销
            undoCommand = onCommands[no];
        }
    
        //按下关按钮
        public void offButtonWasPushed(int no) { 
            //找到你按下的关的按钮，并调用对应方法
            offCommands[no].execute();
            //记录这次的操作，用于撤销
            undoCommand = offCommands[no];
        }
    
        //按下撤销按钮
        public void undoButtonWasPushed() { 
            undoCommand.undo();
        }
    }

## 2.5、最终测试类 ##

Client

public class Client { 
        public static void main(String[] args) { 
            //创建远程遥控器
            RemoteController remoteController = new RemoteController();
            //创建电视机接收者
            TVReceiver tvReceiver = new TVReceiver();
            TVOffCommand tvOffCommand = new TVOffCommand(tvReceiver);
            TVOnCommand tvOnCommand = new TVOnCommand(tvReceiver);
            remoteController.setCommand(0, tvOnCommand, tvOffCommand);
            //调用电视机的操作
            remoteController.onButtonWasPushed(0);
            remoteController.offButtonWasPushed(0);
            remoteController.undoButtonWasPushed();
        }
    }

电视机打开了... 
     电视机关闭了... 
     电视机打开了...

# 第三章 命令模式应用 #

Spring 框架的 JdbcTemplate 就使用到了命令模式，不过并不是命令模式的标准实现，只是用到了命令模式的思想。

StatementCallback充当了抽象命令类。

@FunctionalInterface
    public interface StatementCallback<T> { 
    	@Nullable
    	T doInStatement(Statement stmt) throws SQLException, DataAccessException;
    }

以下图片中是实现了StatementCallback的所有具体命令类。

![c3a730fdf6f61ba56c380a645fadae46.png][]

这里QueryStatementCallback使用到了匿名内部类而不是单独写成一个类文件，它实现了命令接口， 同时也充当命令接收者。

@Nullable
    public <T> T query(final String sql, final ResultSetExtractor<T> rse) throws DataAccessException { 
        Assert.notNull(sql, "SQL must not be null");
        Assert.notNull(rse, "ResultSetExtractor must not be null");
        if (this.logger.isDebugEnabled()) { 
            this.logger.debug("Executing SQL query [" + sql + "]");
        }
    
        class QueryStatementCallback implements StatementCallback<T>, SqlProvider { 
            QueryStatementCallback() { }
    
            @Nullable
            public T doInStatement(Statement stmt) throws SQLException { 
                ResultSet rs = null;
    
                Object var3;
                try { 
                    rs = stmt.executeQuery(sql);
                    var3 = rse.extractData(rs);
                } finally { 
                    JdbcUtils.closeResultSet(rs);
                }
    
                return var3;
            }
    
            public String getSql() { 
                return sql;
            }
        }
    
        return this.execute(new QueryStatementCallback(), true);
    }

命令调用者是 JdbcTemplate，其中 `execute(StatementCallback<T> action, boolean closeResources)` 方法中，调用 `action.doInStatement(stmt)` 方法，不同的实现 StatementCallback 接口的对象，对应不同的 doInStatemnt 实现逻辑。

@Nullable
    private <T> T execute(StatementCallback<T> action, boolean closeResources) throws DataAccessException { 
        Assert.notNull(action, "Callback object must not be null");
        Connection con = DataSourceUtils.getConnection(this.obtainDataSource());
        Statement stmt = null;
    
        Object var12;
        try { 
            stmt = con.createStatement();
            this.applyStatementSettings(stmt);
            T result = action.doInStatement(stmt);
            this.handleWarnings(stmt);
            var12 = result;
        } catch (SQLException var10) { 
            String sql = getSql(action);
            JdbcUtils.closeStatement(stmt);
            stmt = null;
            DataSourceUtils.releaseConnection(con, this.getDataSource());
            con = null;
            throw this.translateException("StatementCallback", sql, var10);
        } finally { 
            if (closeResources) { 
                JdbcUtils.closeStatement(stmt);
                DataSourceUtils.releaseConnection(con, this.getDataSource());
            }
    
        }
    
        return var12;
    }

[a83bbdb248a82a242937203b283bb792.gif]: /images/20221022/63b143ed31014142b51a59174a82a314.png
[c3a730fdf6f61ba56c380a645fadae46.png]: /images/20221022/3a07dc2851854256b1476aac4a945040.png