解析Java设计模式编程中命令模式的使用

2019-11-26 14:33:59

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供稿：网友

定义：将一个请求封装成一个对象，从而让你使用不同的请求把客户端参数化，对请求排队或者记录请求日志，可以提供命令的撤销和恢复功能。
类型：行为类模式
类图：

201621695208910.jpg (589×247)

命令模式的结构
        顾名思义，命令模式就是对命令的封装，首先来看一下命令模式类图中的基本结构：
Command类：是一个抽象类，类中对需要执行的命令进行声明，一般来说要对外公布一个execute方法用来执行命令。
ConcreteCommand类：Command类的实现类，对抽象类中声明的方法进行实现。
Client类：最终的客户端调用类。
        以上三个类的作用应该是比较好理解的，下面我们重点说一下Invoker类和Recevier类。
Invoker类：调用者，负责调用命令。
Receiver类：接收者，负责接收命令并且执行命令。
        所谓对命令的封装，说白了，无非就是把一系列的操作写到一个方法中，然后供客户端调用就行了，反映到类图上，只需要一个ConcreteCommand类和Client类就可以完成对命令的封装，即使再进一步，为了增加灵活性，可以再增加一个Command类进行适当地抽象，这个调用者和接收者到底是什么作用呢？
        其实大家可以换一个角度去想：假如仅仅是简单地把一些操作封装起来作为一条命令供别人调用，怎么能称为一种模式呢？命令模式作为一种行为类模式，首先要做到低耦合，耦合度低了才能提高灵活性，而加入调用者和接收者两个角色的目的也正是为此。
例子:
模拟对电视机的操作有开机、关机、换台命令。代码如下

//执行命令的接口 public interface Command { 　　void execute(); } //命令接收者Receiver public class Tv { 　　public int currentChannel = 0;  　　public void turnOn() { 　　  System.out.println("The televisino is on."); 　　}  　　public void turnOff() { 　　  System.out.println("The television is off."); 　　}  　　public void changeChannel(int channel) { 　　  this.currentChannel = channel; 　　  System.out.println("Now TV channel is " + channel); 　　} } //开机命令ConcreteCommand public class CommandOn implements Command { 　　private Tv myTv;  　　public CommandOn(Tv tv) { 　　  myTv = tv; 　　}  　　public void execute() { 　　  myTv.turnOn(); 　　} } //关机命令ConcreteCommand public class CommandOff implements Command { 　　private Tv myTv;  　　public CommandOff(Tv tv) { 　　  myTv = tv; 　　}  　　public void execute() { 　　  myTv.turnOff(); 　　} } //频道切换命令ConcreteCommand public class CommandChange implements Command { 　　private Tv myTv;  　　private int channel;  　　public CommandChange(Tv tv, int channel) { 　　  myTv = tv;  　　 this.channel = channel; 　　}  　　public void execute() { 　　  myTv.changeChannel(channel); 　　} } //可以看作是遥控器Invoker public class Control { 　　private Command onCommand, offCommand, changeChannel;  　　public Control(Command on, Command off, Command channel) {  　　 onCommand = on;  　　 offCommand = off; 　　  changeChannel = channel; 　　}  　　public void turnOn() { 　　  onCommand.execute(); 　　}  　　public void turnOff() { 　　  offCommand.execute(); 　　}  　　public void changeChannel() {  　　 changeChannel.execute(); 　　} } //测试类Client public class Client { 　　public static void main(String[] args) {  　　 // 命令接收者Receiver  　　 Tv myTv = new Tv();  　　 // 开机命令ConcreteCommond  　　 CommandOn on = new CommandOn(myTv);  　　 // 关机命令ConcreteCommond  　　 CommandOff off = new CommandOff(myTv);  　　 // 频道切换命令ConcreteCommond  　　 CommandChange channel = new CommandChange(myTv, 2);  　　 // 命令控制对象Invoker 　　  Control control = new Control(on, off, channel);   　　 // 开机  　　 control.turnOn();  　　 // 切换频道  　　 control.changeChannel();  　　 // 关机  　　 control.turnOff(); 　　} }

执行结果

The televisino is on. Now TV channel is 2 The television is off.

命令模式的优缺点
        首先，命令模式的封装性很好：每个命令都被封装起来，对于客户端来说，需要什么功能就去调用相应的命令，而无需知道命令具体是怎么执行的。比如有一组文件操作的命令：新建文件、复制文件、删除文件。如果把这三个操作都封装成一个命令类，客户端只需要知道有这三个命令类即可，至于命令类中封装好的逻辑，客户端则无需知道。
        其次，命令模式的扩展性很好，在命令模式中，在接收者类中一般会对操作进行最基本的封装，命令类则通过对这些基本的操作进行二次封装，当增加新命令的时候，对命令类的编写一般不是从零开始的，有大量的接收者类可供调用，也有大量的命令类可供调用，代码的复用性很好。比如，文件的操作中，我们需要增加一个剪切文件的命令，则只需要把复制文件和删除文件这两个命令组合一下就行了，非常方便。
        最后说一下命令模式的缺点，那就是命令如果很多，开发起来就要头疼了。特别是很多简单的命令，实现起来就几行代码的事，而使用命令模式的话，不用管命令多简单，都需要写一个命令类来封装。

命令模式的适用场景
       对于大多数请求-响应模式的功能，比较适合使用命令模式，正如命令模式定义说的那样，命令模式对实现记录日志、撤销操作等功能比较方便。

总结
       对于一个场合到底用不用模式，这对所有的开发人员来说都是一个很纠结的问题。有时候，因为预见到需求上会发生的某些变化，为了系统的灵活性和可扩展性而使用了某种设计模式，但这个预见的需求偏偏没有，相反，没预见到的需求倒是来了不少，导致在修改代码的时候，使用的设计模式反而起了相反的作用，以至于整个项目组怨声载道。这样的例子，我相信每个程序设计者都遇到过。所以，基于敏捷开发的原则，我们在设计程序的时候，如果按照目前的需求，不使用某种模式也能很好地解决，那么我们就不要引入它，因为要引入一种设计模式并不困难，我们大可以在真正需要用到的时候再对系统进行一下，引入这个设计模式。
       拿命令模式来说吧，我们开发中，请求-响应模式的功能非常常见，一般来说，我们会把对请求的响应操作封装到一个方法中，这个封装的方法可以称之为命令，但不是命令模式。到底要不要把这种设计上升到模式的高度就要另行考虑了，因为，如果使用命令模式，就要引入调用者、接收者两个角色，原本放在一处的逻辑分散到了三个类中，设计时，必须考虑这样的代价是否值得。