Gof23设计模式之命令模式

1.概述

将一个请求封装为一个对象，使发出请求的责任和执行请求的责任分割开。这样两者之间通过命令对象进行沟通，这样方便将命令对象进行存储、传递、调用、增加与管理。

2.结构

命令模式包含以下主要角色

• 抽象命令类（Command）角色： 定义命令的接口，声明执行的方法。
• 具体命令（Concrete Command）角色：具体的命令，实现命令接口；通常会持有接收者，并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： 接收者，真正执行命令的对象。任何类都可能成为一个接收者，只要它能够实现命令要求实现的相应功能。
• 调用者/请求者（Invoker）角色： 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。

3.案例

服务员： 就是调用者角色，由她来发起命令。
资深大厨： 就是接收者角色，真正命令执行的对象。
订单： 命令中包含订单。

/**
 * @author 晓风残月Lx
 * @date 2023/7/27 0:58
 *      抽象命令类
 */
public interface Command {

    void execute(); // 只需要定义一个统一的执行方法
}

import java.util.Map;
import java.util.Set;

/**
 * @author 晓风残月Lx
 * @date 2023/7/27 1:04
 *      具体的命令类
 */
public class OrderCommand implements Command {
    
    // 持有接收者对象
    private SeniorChef receiver;
    
    private Order order;

    public OrderCommand(SeniorChef receiver, Order order) {
        this.receiver = receiver;
        this.order = order;
    }

    @Override
    public void execute() {
        System.out.println(order.getDiningTables() + "桌的订单：");
        Map<String, Integer> foodDir = order.getFoodDir();
        // 遍历集合
        Set<String> keys = foodDir.keySet();
        for (String foodName : keys) {
            receiver.makeFood(foodName, foodDir.get(foodName));
        }

        System.out.println(order.getDiningTables() + "桌的饭ok了");
    }
    
}

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

/**
 * @author 晓风残月Lx
 * @date 2023/7/27 1:00
 *      订单类
 */
public class Order {

    // 餐桌号码
    private int diningTables;

    // 所下的餐品及份数
    private Map<String, Integer> foodDir = new HashMap<String, Integer>();

    public int getDiningTables() {
        return diningTables;
    }

    public void setDiningTables(int diningTables) {
        this.diningTables = diningTables;
    }

    public Map<String, Integer> getFoodDir() {
        return foodDir;
    }

    public void setFood(String name, int num) {
        foodDir.put(name, num);
    }

}

/**
 * @author 晓风残月Lx
 * @date 2023/7/27 1:03
 *      厨子类
 */
public class SeniorChef {

    public void makeFood(String name, int num) {
        System.out.println(num + "份" + name);
    }
}

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

/**
 * @author 晓风残月Lx
 * @date 2023/7/27 1:08
 *      服务员类  请求者角色
 */
public class Waitor {

    // 持有多个命令对象
    private List<Command> commands = new ArrayList<>();

    public void setCommands(Command command) {
        // 将对象存储到list集合中
        commands.add(command);
    }

    // 发起命令功能  喊  订单来了
    public void orderUp() {
        System.out.println("后厨，订单来了");
        // 遍历list集合
        for (Command command : commands) {
            if (command != null) {
                command.execute();
            }
        }
    }
}

/**
 * @author 晓风残月Lx
 * @date 2023/7/27 1:11
 */
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建一个订单对象
        Order order = new Order();
        order.setDiningTables(1);
        order.setFood("米饭", 1);
        order.setFood("可乐", 2);

        Order order2 = new Order();
        order2.setDiningTables(2);
        order2.setFood("面条", 2);
        order2.setFood("芬达", 1);

        // 创建厨师对象
        SeniorChef receiver = new SeniorChef();
        // 创建命令对象
        OrderCommand orderCommand = new OrderCommand(receiver, order);
        OrderCommand orderCommand2 = new OrderCommand(receiver, order2);

        // 创建调用者
        Waitor waitor = new Waitor();
        waitor.setCommands(orderCommand);
        waitor.setCommands(orderCommand2);

        // 服务员发起命令
        waitor.orderUp();

    }
}

4.优缺点

优点：

• 降低系统的耦合度。命令模式能将调用操作的对象与实现该操作的对象解耦。
• 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，它满足“开闭原则”，对扩展比较灵活。
• 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。

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。
• 系统结构更加复杂。

5.使用场景

• 系统需要将请求调用者和请求接收者解耦，使得调用者和接收者不直接交互。
• 系统需要在不同的时间指定请求、将请求排队和执行请求。
• 系统需要支持命令的撤销(Undo)操作和恢复(Redo)操作。

6.JDK源码解析

Runable是一个典型命令模式，Runnable担当命令的角色，Thread充当的是调用者，start方法就是其执行方法

//命令接口(抽象命令角色)
public interface Runnable {
	public abstract void run();
}

//调用者
public class Thread implements Runnable {
    private Runnable target;
    
    public synchronized void start() {
        if (threadStatus != 0)
            throw new IllegalThreadStateException();

        group.add(this);

        boolean started = false;
        try {
            start0();
            started = true;
        } finally {
            try {
                if (!started) {
                    group.threadStartFailed(this);
                }
            } catch (Throwable ignore) {
            }
        }
    }
    
    private native void start0();
}

会调用一个native方法start0(),调用系统方法，开启一个线程。而接收者是对程序员开放的，可以自己定义接收者。

/**
 * jdk Runnable 命令模式
 *		TurnOffThread ： 属于具体
 */
public class TurnOffThread implements Runnable{
     private Receiver receiver;
    
     public TurnOffThread(Receiver receiver) {
     	this.receiver = receiver;
     }
     public void run() {
     	receiver.turnOFF();
     }
}

/**
 * 测试类
 */
public class Demo {
     public static void main(String[] args) {
         Receiver receiver = new Receiver();
         TurnOffThread turnOffThread = new TurnOffThread(receiver);
         Thread thread = new Thread(turnOffThread);
         thread.start();
     }
}