重走Java设计模式——命令模式（Command Pattern）

命令模式

定义

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。

命令模式设计角色

1.抽象命令（Command）：定义命令的接口，声明执行的方法。
2 具体命令（ConcreteCommand）：具体命令，实现要执行的方法，它通常是“虚”的实现；通常会有接收者，并调用接收者的功能来完成命令要执行的操作。
3 接收者（Receiver）：真正执行命令的对象。任何类都可能成为一个接收者，只要能实现命令要求实现的相应功能。
4 调用者（Invoker）：要求命令对象执行请求，通常会持有命令对象，可以持有很多的命令对象。这个是客户端真正触发命令并要求命令执行相应操作的地方，也就是说相当于使用命令对象的入口。
5 客户端（Client）：命令由客户端来创建，并设置命令的接收者。

命令模式图

代码示例

我们首先创建作为命令的接口 Order，然后创建作为请求的Stock 类。实体命令类 BuyStock 和SellStock，实现了 Order接口，将执行实际的命令处理。创建作为调用对象的类 Broker，它接受订单并能下订单。

Broker 对象使用命令模式，基于命令的类型确定哪个对象执行哪个命令。CommandPatternDemo，我们的演示类使用 Broker 类来演示命令模式。

1.创建一个命令接口

Order.java

public interface Order {
   void execute();
}

2.创建一个请求类

Stock.java

public class Stock {
   
   private String name = "ABC";
   private int quantity = 10;
 
   public void buy(){
      System.out.println("Stock [ Name: "+name+", 
         Quantity: " + quantity +" ] bought");
   }
   public void sell(){
      System.out.println("Stock [ Name: "+name+", 
         Quantity: " + quantity +" ] sold");
   }
}

3.创建实现了 Order 接口的实体类

BuyStock.java

public class BuyStock implements Order {
   private Stock abcStock;
 
   public BuyStock(Stock abcStock){
      this.abcStock = abcStock;
   }
 
   public void execute() {
      abcStock.buy();
   }
}

SellStock.java

public class SellStock implements Order {
   private Stock abcStock;
 
   public SellStock(Stock abcStock){
      this.abcStock = abcStock;
   }
 
   public void execute() {
      abcStock.sell();
   }
}

4.创建命令调用类

Broker.java

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
 
   public class Broker {
   private List orderList = new ArrayList(); 
 
   public void takeOrder(Order order){
      orderList.add(order);      
   }
 
   public void placeOrders(){
      for (Order order : orderList) {
         order.execute();
      }
      orderList.clear();
   }
}

5.使用 Broker 类来接受并执行命令

CommandPatternDemo.java

public class CommandPatternDemo {
   public static void main(String[] args) {
      Stock abcStock = new Stock();
 
      BuyStock buyStockOrder = new BuyStock(abcStock);
      SellStock sellStockOrder = new SellStock(abcStock);
 
      Broker broker = new Broker();
      broker.takeOrder(buyStockOrder);
      broker.takeOrder(sellStockOrder);
 
      broker.placeOrders();
   }
}

6.验证输出

Stock [ Name: ABC, Quantity: 10 ] bought
Stock [ Name: ABC, Quantity: 10 ] sold

模式的优缺点

优点

1. 降低了系统耦合度；
2. 新的命令可以很容易添加到系统中去。

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。

使用的场景

认为是命令的地方都可以使用命令模式，比如：

1. GUI 中每一个按钮都是一条命令。
2. 模拟 CMD。

使用的注意事项

系统需要支持命令的撤销(Undo)操作和恢复(Redo)操作，也可以考虑使用命令模式，见命令模式的扩展。