命令模式-将请求封装成对象

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本篇来介绍命令模式（Command Design Pattern），它将“请求”封装成对象，从而将“请求”的创建者与“请求”的执行者解耦。

1，一次购物流程

相信大家都在网上买过东西，我们以淘宝为例来介绍命令模式。

我们假设这样一个简单的场景：

• 淘宝网有很多商店，商店售卖各种各样的商品，顾客购买商品需要先在淘宝下订单。
• 一位顾客想在淘宝购买一部华为手机，他下了一个订单：“一部华为手机”。
• 淘宝网将该订单发送到华为商店。
• 华为商店将华为手机寄给了顾客。

在这个过程中，淘宝网并不关心每家商店的具体情况，它只知道每家商店都能完成它所派发的订单。

那么，我们怎样为这个场景建模呢？

2，模拟购物流程

从上面购物流程中，我们能看出来，连接顾客，淘宝网与商店的中间桥梁是订单：

• 顾客在淘宝网生成一个订单。
• 淘宝网将订单发给具体商店。
• 商店将商品寄给顾客以完成订单。

首先，我们需要定义一个 Order 接口：

interface Order {
    void execute();
}

Order 接口中只有一个 execute 方法，需要派生类来实现。

然后定义一个华为商店：

abstract class Shops {
    protected String shopName; 
    protected abstract String sell();
}

class HuaWeiShop extends Shops {

    public HuaWeiShop() {
        this.shopName = "HUAWEI";
    }

    public String sell() {
        return "HuaWei Phone";
    }
}

上面代码中，Shops 是一个抽象类，表示商店，商店可以销售商品。HuaWeiShop 类继承了 Shops 接口，实现了 sell 方法。

然后定义一个 GoodsOrder 类，它继承了 Order 接口，并实现了 execute 方法：

class GoodsOrder implements Order {
    private Shops shop;

    public GoodsOrder(Shops shop) {
        this.shop = shop;
    }

    public void execute() {
        String goods = shop.sell();
        System.out.println(goods);
    }
}

然后定义 Client 类，用于生成订单：

class Client {
    public Order createOrder() {
        Shops phone = new HuaWeiShop();
        Order phoneOrder = new GoodsOrder(phone);
        return phoneOrder;
    }
}

下面定义淘宝网，它可以接收订单和处理订单：

class Taobao {
    private Order order;

    public void receiveOrder(Order order) {
        this.order = order;
    }

    // 处理订单
    public void handleOrder() {
        order.execute();
    }
}

最后来测试代码：

Client c = new Client();
Order order = c.createOrder(); // 顾客生成订单

Taobao t = new Taobao();       
t.receiveOrder(order);         // 淘宝接收订单
t.handleOrder();               // 淘宝处理订单

输出如下：

HuaWei Phone

输出表示顾客成功买到了手机。

我们画出上面代码的类图，如下：

我将完整的命令模式代码放在了这里，供大家参考。

3，命令模式

实际上，上面代码的实现方式就是命令模式。

命令模式将请求（命令）封装为一个对象，这样可以将不同请求注入到其他对象，并且能够支持请求（命令）的排队执行、记录日志、撤销等功能。

命令模式中包含以下几个组件（并把组件类比到上面的购物场景中）：

• Invoker：请求的调用者，相当于 Taobao。
• Command：一个抽象接口，定义了所有具体请求必须实现的方法，相当于 Order。
• ConcreteCommand：一个具体的请求，相当于 GoodsOrder。
• Receiver：请求的接收者，用于真正的执行请求，相当于 HuaWeiShop。
• Client：请求的创建者。

命令模式的类图如下（与上面购物代码的类图一致）：

上图的 Command 接口中有一个 undo 方法，它是 execute 方法的反操作，用于实现撤销功能。

命令模式通过将请求封装成对象，将请求的创建者，请求的调用者和请求的执行者，这三者之间彻底解耦：

• Client 只负责请求的创建，而不关心请求何时何地被真正的执行。
• Invoker 只负责调用请求，而不关心请求是谁创建的，也不关心请求的真正执行者是谁。
  • Invoker 也可以将一个请求抛弃掉，不去调用它 。
• Receiver 只负责执行请求，而不关心请求是谁创建的，也不关心请求是被谁调用的。

4，请求服务

请求服务是一种由客户端发出请求，然后由服务端去处理的一种程序架构，不同的客户端之间互不干扰。

我们上面模拟的购物程序可以说使用的就是这种架构，如下：

比如 Redis Server 处理 Client 命令的方式使用的就是这种架构。

5，请求队列

请求被封装成对象后，可将其放在请求队列中，然后由工作线程将其取出，再执行。

这种架构也相当于一个生产者-消费者架构。

6，请求日志

请求被封装成对象后，也可以将其记录在日志中。如果服务意外崩溃，服务重启后就可以使用请求日志，将服务恢复到崩溃之前的状态。

比如 Redis 的 AOF 持久化使用的就是这种方式。

7，总结

命令模式将请求封装成对象，有两个优点：

• 使得请求的创建者与请求的调用/执行者解耦。
• 使得请求可以轻松的被传递和存储。

命令模式的这些优点，使得我们可以实现请求的排队执行、记录日志等功能。

（本节完。）

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