掌握设计模式--命令模式
命令模式（Command Pattern）命令模式（Command Pattern）是一种行为型设计模式，它将请求（命令）封装成对象，从而使您能够参数化客户端（调用者）使用不同的请求、队列请求或者日志请求，甚至支持可撤销的操作。
核心思想是 将请求封装成对象，从而使得调用者与接收者解耦，同时支持请求的存储、撤销、重做和排队执行。
主要组成部分
[*]Command（命令接口）：通常是一个接口，定义一个执行命令的 execute() 方法。
[*]ConcreteCommand（具体命令）：实现命令接口，并定义执行该命令的具体操作，通常将请求的接收者（Receiver）和操作绑定在一起。
[*]Client（客户端）：创建一个具体命令对象并设置其接收者（Receiver）。
[*]Invoker（调用者）：请求命令的执行。通常在用户操作时，会调用 execute() 方法。
[*]Receiver（接收者）：知道如何实施与执行一个请求相关的操作，实际的业务逻辑通常由此类执行。
案例实现
一个 图形编辑器，用户可以执行对图形的操作（如绘制、擦除等），并能够撤销这些操作。
案例类图
命令调用者类依赖于命令接口，命令接口下的具体命令类操作实际的业务逻辑。
Command接口
public interface Command {
void execute();
void undo();
}绘制图形命令
// ConcreteCommand - 绘制图形命令
public class DrawShapeCommand implements Command {
private Shape shape;
public DrawShapeCommand(Shape shape) {
this.shape = shape;
}
@Override
public void execute() {
shape.draw();
}
@Override
public void undo() {
shape.erase();
}
}
// ConcreteCommand - 删除图形命令
class EraseShapeCommand implements Command {
private Shape shape;
public EraseShapeCommand(Shape shape) {
this.shape = shape;
}
@Override
public void execute() {
shape.erase();
}
@Override
public void undo() {
shape.draw();
}
}接受者--抽象图形类
public abstract class Shape {
protected String name;
public abstract void draw();
public abstract void erase();
}接受者--具体图形类
public class Circle extends Shape {
public Circle() {
this.name = "Circle";
}
@Override
public void draw() {
System.out.println("绘制图形 " + name);
}
@Override
public void erase() {
System.out.println("擦除图形 " + name);
}
}
class Rectangle extends Shape {
public Rectangle() {
this.name = "Rectangle";
}
@Override
public void draw() {
System.out.println("绘制图形 " + name);
}
@Override
public void erase() {
System.out.println("擦除图形 " + name);
}
}命令调用者
public class CommandInvoker {
private Stack<Command> commandHistory = new Stack<>();
public void executeCommand(Command command) {
command.execute();
commandHistory.push(command);
}
public void undo() {
if (!commandHistory.isEmpty()) {
Command lastCommand = commandHistory.pop();
lastCommand.undo();
} else {
System.out.println("No commands to undo.");
}
}
}测试代码
public class CommandDemo {
public static void main(String[] args) {
// 创建图形
Shape circle = new Circle();
Shape rectangle = new Rectangle();
// 创建命令
Command drawCircleCommand = new DrawShapeCommand(circle);
Command drawRectangleCommand = new DrawShapeCommand(rectangle);
Command eraseCircleCommand = new EraseShapeCommand(circle);
Command eraseRectangleCommand = new EraseShapeCommand(rectangle);
// 创建命令调用者
CommandInvoker invoker = new CommandInvoker();
// 执行命令
invoker.executeCommand(drawCircleCommand);// 绘制圆形
invoker.executeCommand(drawRectangleCommand);// 绘制矩形
invoker.executeCommand(eraseCircleCommand);// 删除圆形
invoker.executeCommand(eraseRectangleCommand);// 删除矩形
// 撤销操作
invoker.undo();// 撤销删除矩形
invoker.undo();// 撤销删除圆形
invoker.undo();// 撤销绘制矩形
invoker.undo();// 撤销绘制圆形
invoker.undo();
}
}测试结果
绘制图形 Circle
绘制图形 Rectangle
擦除图形 Circle
擦除图形 Rectangle
绘制图形 Rectangle
绘制图形 Circle
擦除图形 Rectangle
擦除图形 Circle
No commands to undo.
优缺点和适用场景
优点：
[*]解耦请求者和接收者：请求者（客户端）不需要知道接收者的具体实现，只需要知道命令接口。
[*]支持撤销操作：可以将命令对象设计为支持撤销的操作，使得某些操作能够撤回。
[*]可以将命令参数化：命令可以作为参数传递，或被存储起来，支持批量操作。
[*]扩展性好：增加新的命令时，不需要改变现有代码，只需要新增具体命令类。
缺点：
[*]增加类的数量：每个具体命令类都需要创建一个类，可能导致类的数量增多。
[*]实现复杂度：如果系统中的命令非常多，可能导致命令类实现过于复杂。
命令模式在 GUI 程序、事务管理、队列任务等场景中非常常见。
适用场景
[*]需要解耦请求者和接收者。
[*]需要撤销、重做操作。
[*]需要存储请求、支持队列、日志功能。
[*]需要动态选择操作或扩展操作。
[*]需要将多个操作封装为一个命令。
[*]需要管理跨平台或多设备的操作。
总结
命令模式的核心关注点是将请求封装成对象，从而使得请求的发送者（调用者）和接收者（执行者）解耦。命令模式通过把请求封装成命令对象，使得你可以在不改变请求者的情况下改变请求的执行方式、顺序或者操作对象。
[*]行为封装：命令模式将请求、操作或事务封装为命令对象，这些对象可以被请求者调用。请求者不关心具体操作的执行方式，只需要调用命令对象的执行方法即可。
[*]请求者和执行者解耦：通过引入命令对象，调用者和被调用者的关系被解耦，调用者不需要知道如何执行操作，也不需要知道具体的操作是什么，只需要发出命令请求。
需要查看往期设计模式文章的，可以在个人主页中或者文章开头的集合中查看，可关注我，持续更新中。。。
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