java设计模式之命令模式

命令模式（Command Pattern）

基本介绍

1. 命令模式：在软件设计中，我们经常需要向某些对象发送请求，但是并不知道请求的接收者是谁，也不知道被请求的操作是那个。只需要在程序运行时指定具体的请求接收者即可，此时，可以使用命令模式。
2. 命令模式使得请求发送者与请求接收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，会将一个请求封装撑一个对象，以便使用不同参数来表示不同的请求，同时命令模式也支持可撤销的操作。
4. 这种模式属于行为型设计模式。

原理类图

Invoker 是调用者角色。
Command: 是命令角色，需要执行的所有命令都在这里，可以是接口或者抽象类。
Receiver:接收者角色，知道如何实施一个和执行一个请求相关的操作。
ConcreteCommand: 将一个接收者对象与一个动作绑定，调用接收者相关的操作，实现execute。

应用实例

一套智能家电，有照明灯、风扇、冰箱、洗衣机，我们只要在手机上安装APP就可以控制对这些家电工作。
家电来自于不同的厂家，我们不想针对每一种家电都安装一个APP，分别控制，我们希望只要一个APP就可以控制所有家电。
实现一个APP控制所有家电，需要每个厂家提供一个统一的接口给APP调用。考虑用命令模式实现，将动作的请求者从动作的执行者对象中解耦出来。

类图分析：

代码如下：

//命令接口
public interface Command {
    //执行
    public void execute();
    //撤销
    public void undo();
}
public class LightReceiver {

    public void on(){
        System.out.println("灯泡打开");
    }

    public void off(){
        System.out.println("电灯关闭");
    }
}

public class LightOnCommand implements Command {

    private LightReceiver light;

    public LightOnCommand(LightReceiver light){
        this.light = light;
    }

    @Override
    public void execute() {
        light.on();
    }

    @Override
    public void undo() {
        light.off();
    }
}

public class LightOffCommand implements Command {

    LightReceiver light;

    public LightOffCommand(LightReceiver light){
        this.light = light;

    }
    
    @Override
    public void execute() {
        light.off();
    }

    @Override
    public void undo() {
        System.out.println("电灯撤销");
//        light.on();
    }
}

public class RemoteController {

    Command[] onCommands;
    Command[] offCommands;

    Command undoCommand;

    public RemoteController(){
        onCommands = new Command[5];
        offCommands = new Command[5];

        for (int i =0;i<5;i++){
            onCommands[i] = new NoCommand();
            offCommands[i] = new NoCommand();
        }
    }

    //设置需要发的命令
    public void setCommand(int no,Command onCommand,Command offCommand){
        onCommands[no] = onCommand;
        offCommands[no] = offCommand;
    }

    //按下开按钮
    public void onButtonWasPushed(int no){

        onCommands[no].execute();

        undoCommand = onCommands[no];
    }

    //按下关按钮
    public void offButtonWashpushed(int no){

        offCommands[no].execute();
        undoCommand = offCommands[no];

    }

    //撤销按钮
    public void undoButtonWasPushed(){
        undoCommand.undo();
    }
}
    public static void main(String[] args) {
        //app1
        LightReceiver lightReceiver = new LightReceiver();
        //app2
        LightReceiver lightReceiver1 = new LightReceiver();
        //app3
        LightReceiver lightReceiver2= new LightReceiver();
        //app4
        LightReceiver lightReceiver3 = new LightReceiver();
        //app5
        LightReceiver lightReceiver4 = new LightReceiver();
        //app6
        LightReceiver lightReceiver5 = new LightReceiver();
        LightOnCommand lightOnCommand = new LightOnCommand(lightReceiver);
        LightOffCommand lightOffCommand = new LightOffCommand(lightReceiver);

        LightOnCommand lightOnCommand1 = new LightOnCommand(lightReceiver1);
        LightOffCommand lightOffCommand1 = new LightOffCommand(lightReceiver1);

        LightOnCommand lightOnCommand2 = new LightOnCommand(lightReceiver2);
        LightOffCommand lightOffCommand2 = new LightOffCommand(lightReceiver2);

        LightOnCommand lightOnCommand3 = new LightOnCommand(lightReceiver3);
        LightOffCommand lightOffCommand3 = new LightOffCommand(lightReceiver3);

        LightOnCommand lightOnCommand4 = new LightOnCommand(lightReceiver4);
        LightOffCommand lightOffCommand4 = new LightOffCommand(lightReceiver4);

        LightOnCommand lightOnCommand5 = new LightOnCommand(lightReceiver5);
        LightOffCommand lightOffCommand5 = new LightOffCommand(lightReceiver5);

        //统一指挥
        RemoteController remoteController = new RemoteController();

        remoteController.setCommand(0,lightOnCommand,lightOffCommand);
        remoteController.setCommand(1,lightOnCommand1,lightOffCommand1);
        remoteController.setCommand(2,lightOnCommand2,lightOffCommand2);
        remoteController.setCommand(3,lightOnCommand3,lightOffCommand3);
        remoteController.setCommand(4,lightOnCommand4,lightOffCommand4);
        remoteController.setCommand(5,lightOnCommand5,lightOffCommand5);

        remoteController.onButtonWasPushed(0);
        remoteController.offButtonWashpushed(0);
        remoteController.undoButtonWasPushed();
    }

注意事项

1. 将发起请求的对象与执行请求的对象解耦。发起请求的对象是调用者，调用者只要调用命令对象的execute()方法就可以让接收者工作，而不必知道具体的接收者对象是谁、是如何实现的，命令对象会负责让接收者执行请求的动作，也就是说：请求发起者和请求执行者之前的解耦是通过命令对象实现，命令对象起到了桥梁的作用。
2. 容易设计一个命令队列，只要把命令对象放到队列，就可以多线程执行命令。
3. 容易实现对请求的撤销和重做。
4. 命令模式的不足：可能导致某些系统有过多的具体命令类，增加了系统的复杂度，这点在使用时需要注意。
5. 空命令也是一种设计模式，它为我们省去了判空的操作，在上面的示例中，如没有空命令，每次按下都需要判空，比较麻烦。