【设计模式】用Java实现命令模式

一.命令模式介绍与使用场景

命令模式（Command Pattern）是一种行为设计模式，它将请求封装为一个对象，从而使你可以使用不同的请求对客户端进行参数化。命令模式还支持请求的排队、记录日志、撤销操作等功能。

在命令模式中，通常包含以下角色：

1. 命令接口（Command）：定义执行命令的方法，可以是抽象类或接口。
2. 具体命令类（Concrete Command）：实现命令接口，封装了具体的请求和接收者，负责执行请求。
3. 接收者类（Receiver）：执行实际的操作，命令对象将请求委托给接收者来执行。
4. 调用者类（Invoker）：调用命令对象来执行请求，并负责命令的管理和控制。
5. 客户端（Client）：创建具体的命令对象，并将其分配给调用者来执行。

命令模式应用场景：

1. 当需要将请求发送者和请求接收者解耦时，可以使用命令模式。命令模式通过将请求封装为对象，使得发送者和接收者之间不直接交互，而是通过命令对象进行通信。

2. 当需要支持请求的排队、记录日志、撤销操作等功能时，命令模式是一个有用的选择。通过将命令对象放入队列或者记录执行日志，可以实现请求的排队和日志记录；同时，可以使用命令对象的撤销方法来实现撤销操作。

3. 当需要将一组操作作为一个整体来执行时，可以使用命令模式。命令模式将一系列操作封装为一个命令对象，可以通过执行该命令对象来一次性执行一系列操作。

4. 当希望实现操作的回滚功能时，命令模式可以派上用场。通过在命令对象中添加撤销方法，可以实现对操作的撤销，从而实现回滚功能。

5. 当需要在不同的上下文中参数化和传递请求时，可以使用命令模式。命令对象可以包含与特定上下文相关的参数，从而在不同的上下文中执行相同的命令。

需要注意的是，命令模式增加了类和对象的数量，可能会带来一定的复杂性。因此，在设计时需要权衡命令的复杂性和可维护性，避免过度使用命令模式。此外，对于简单的操作，直接调用方法可能更加简洁和直观，不一定需要使用命令模式。

二.命令模式实现

首先，我们定义命令接口 Command：

public interface Command {
    void execute();
}

然后，我们创建具体命令类 ConcreteCommand：

public class ConcreteCommand implements Command {
    private Receiver receiver;
    
    public ConcreteCommand(Receiver receiver) {
        this.receiver = receiver;
    }
    
    public void execute() {
        receiver.action();
    }
}

 接下来，我们创建接收者类 Receiver，负责执行具体的操作：

public class Receiver {
    public void action() {
        System.out.println("执行具体操作");
    }
}

最后，我们定义调用者类 Invoker，负责管理和控制命令对象：

public class Invoker {
    private Command command;
    
    public void setCommand(Command command) {
        this.command = command;
    }
    
    public void executeCommand() {
        command.execute();
    }
}

 现在，我们可以在客户端中使用命令模式：

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        Receiver receiver = new Receiver();
        Command command = new ConcreteCommand(receiver);
        
        Invoker invoker = new Invoker();
        invoker.setCommand(command);
        invoker.executeCommand();
    }
}

在上面的示例中，我们创建了一个接收者对象 receiver 和一个具体命令对象 command，将具体命令对象传递给调用者对象 invoker。最后，调用者对象执行命令的 executeCommand() 方法来触发具体命令的执行。 

下面再来举一个在实际应用场景下的例子

假设我们正在开发一个文本编辑器应用程序，我们需要实现一些常见的编辑操作，例如剪切、复制和粘贴。这时，我们可以使用命令模式来封装这些操作，并通过命令对象来执行它们。

首先，我们定义命令接口 Command：

public interface Command {
    void execute();
}

然后，我们创建具体命令类 CutCommand、CopyCommand 和 PasteCommand：

public class CutCommand implements Command {
    private TextEditor editor;
    
    public CutCommand(TextEditor editor) {
        this.editor = editor;
    }
    
    public void execute() {
        editor.cut();
    }
}

public class CopyCommand implements Command {
    private TextEditor editor;
    
    public CopyCommand(TextEditor editor) {
        this.editor = editor;
    }
    
    public void execute() {
        editor.copy();
    }
}

public class PasteCommand implements Command {
    private TextEditor editor;
    
    public PasteCommand(TextEditor editor) {
        this.editor = editor;
    }
    
    public void execute() {
        editor.paste();
    }
}

接下来，我们创建接收者类 TextEditor，它负责执行具体的编辑操作：

public class TextEditor {
    public void cut() {
        System.out.println("执行剪切操作");
    }
    
    public void copy() {
        System.out.println("执行复制操作");
    }
    
    public void paste() {
        System.out.println("执行粘贴操作");
    }
}

最后，我们定义调用者类 Menu，负责管理和控制命令对象：

public class Menu {
    private Command cutCommand;
    private Command copyCommand;
    private Command pasteCommand;
    
    public Menu(Command cutCommand, Command copyCommand, Command pasteCommand) {
        this.cutCommand = cutCommand;
        this.copyCommand = copyCommand;
        this.pasteCommand = pasteCommand;
    }
    
    public void cut() {
        cutCommand.execute();
    }
    
    public void copy() {
        copyCommand.execute();
    }
    
    public void paste() {
        pasteCommand.execute();
    }
}

现在，我们可以在客户端中使用命令模式：

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        TextEditor editor = new TextEditor();
        Command cutCommand = new CutCommand(editor);
        Command copyCommand = new CopyCommand(editor);
        Command pasteCommand = new PasteCommand(editor);
        
        Menu menu = new Menu(cutCommand, copyCommand, pasteCommand);
        menu.cut();
        menu.copy();
        menu.paste();
    }
}

在上面的示例中，我们创建了一个文本编辑器对象 editor，并创建了具体命令对象 cutCommand、copyCommand 和 pasteCommand，将它们传递给调用者对象 menu。最后，通过调用调用者对象的方法来执行具体的命令操作。