设计模式——命令模式

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软件开发中，通常会存在 “方法的请求者” 与 “方法的实现者” 之间存在紧密的耦合关系。这不利于软件功能的扩展与维护。特别是针对行为进行（撤销、重做、记录）一系列操作时很不方便，因此 “如何将方法的请求者与方法的实现者解耦”，是命令模式的主要任务和功能。在现实生活中，这样的例子也很多，例如，电视机遥控器（命令发送者）通过按钮（具体命令）来遥控电视机（命令接收者）

一、命令模式的基本介绍

1）、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，并传递给对象。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。
2）、命令模式使得请求发送者与请求接受者消除彼此之间的耦合，让对象之间的调用关系更加灵活，实现解耦。
3）、在命令模式中，会将一个请求封装为一个对象，以便使用不同的参数（执行者）来表示不同的请求。同时命令模式也支持撤销的操作。
4）、增加或删除命令非常方便。采用命令模式增加和删除命令不会影响其他类，它满足 “开闭原则” ，即扩展灵活。
5）、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。
6）、方便实现 Undo 和 Redo 操作（适合命令模式）。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。
7）、其缺点是：可能产生大量具体命令类。因为对每一个具体操作都需要设计一个具体命令类，这将增加系统的复杂性。

二、命令模式结构类图

命令模式包含以下主要角色：
【1】接口命令（Command）角色： 声明执行命令的接口，拥有执行命令的抽象方法。
【2】具体命令（Concrete Command）角色： 是抽象命令类的具体实现类，它拥有接收者对象，并通过调用接收者的功能来完成命令要执行的操作。
【3】接收者（Receiver）角色： 执行命令功能的相关操作，是具体命令对象业务的真正实现者。
【4】调用者（Invoker）角色： 是请求的发送者，它通常拥有很多的命令对象，并通过访问命令对象来执行相关请求，不直接访问接收者。

三、命令模式案例分析

我们通过写一个空调遥控器按钮的案例来体会命令模式的特点：

【1】接口命令角色：Command，其包含两个主要方法（execute() 与 undo()）

public interface Command {
    //命令的执行方法
    public void execute();
    //撤销操作
    public void undo();
}

【2】 具体命令实现类：写一个制热的命令类，实现命令接口，并组合接受者角色，调用目标方法。类似的类还有制冷等等。

//制热命令
public class HeadCommand implements Command{
    //组合空调具体执行类
    private AirCondition airCondition;
    //构造器
    public HeadCommand(AirCondition airCondition) {
        super();
        this.airCondition = airCondition;
    }
 
    @Override
    public void execute() {
        //调用空调的制热方法
        airCondition.Head();
    }
 
    @Override
    public void undo() {
        //返回上一次操作
        airCondition.refrigeration();
    }
}

【3】接收者角色：空调类（AirCondition ）

//空调类
public class AirCondition {
    //制热
    public void Head() {
        System.out.println("空调制热.......");
    }
    //制冷
    public void  refrigeration() {
        System.out.println("空调开始制冷......");
    }
}

【4】调用者角色：遥控器类 （RemoteController ）

//调用者( 遥控器 ),也是命令模式的精华
public class RemoteController {
    //添加命令按钮
    Command[] commands;
    //撤销按钮
    Command undo;
    //构造器
    public RemoteController() {
        //初始化按钮
        commands = new Command[5];
        for(int i=0;i<5;i++) {
            commands[i] = new NoCommand();
        }
    }
 
    //给遥控器添加按钮
    public void setCommand(int n , Command command) {
        commands[n]=command;
    }
 
    //调用制热按钮
    public void headCommonButton(int n) {
        commands[n].execute();
    }
 
    //撤回
    public void undoButton() {
        undo.undo();
    }
}

【5】客户端调用

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        //创建空调实例
        AirCondition airCondition = new AirCondition();
        //调用命令类
        RemoteController remoteController = new RemoteController();
        //将命令添加至遥控按钮中
        HeadCommand headCommand = new HeadCommand(airCondition);
        remoteController.setCommand(0,headCommand);
        //调用制热功能
        remoteController.headCommonButton(0);
    }
}

【注意】 命令模式的好处：当增加新产品时，只需要创建新产品类即可。无需修改命令类，符合开闭原则。例如我们增加一个冰箱的制热功能。只需要添加冰箱实体类和制热命令类，同时在客户端将其添加至命令类中即可，无需修改命令类。