命令模式（Command Pattern）

概念：

概述：在軟體設計中，我們經常會遇到某些物件傳送請求，然後某些物件接受請求後執行，但傳送請求的物件可能並不知道接受請求的物件是誰，執行的是什麼動作。此時可通過 命令模式 來實現，讓傳送者和接受者完全的鬆耦合，這樣可大大增強程式的靈活性。

定義：命令模式 將“請求”封裝成物件，以便使用不同的請求，佇列或者日誌來引數化其他物件。命令模式也支援可撤銷的操作。

組成：

Client（客戶）：負責建立一個具體的命令（Concrete Command）
Invoker（呼叫者）：呼叫者持有一個命令物件，並在某個時刻呼叫命令物件的 execute() 方法。
Command（命令介面）：包含命令物件的 execute() 方法和 undo() 方法。
ConcreteCommand（具體命令）：實現命令介面。包括兩個操作，執行命令和撤銷命令。
Receiver（接收者）：接受命令並執行。

例子：

現在比較火的小米手機，可以當作遙控器控制多種不同的家電，手機發送命令，不同的電器接收到後執行。

Command 類

public interface Command {
    public void execute();
    public void undo();
}

開燈命令

public class LightOnCommand implements Command {
    private Light light;

    LightOnCommand(Light light) {
        this.light = light;
    }

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

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

開電視命令

public class TVOnCommand implements Command {
    private TV tv;

    public TVOnCommand(TV tv) {
        this.tv = tv;
    }

    public void execute() {
        tv.on();
    }

    public
 
 void undo() {
        tv.off();
    }
}

家用電器介面類

public interface HouseholdAppliances {
    public void on();
    public void off();
}

電視類

public class TV implements HouseholdAppliances {
    public void on() {
        System.out.println("the TV on");
    }

    public void off() {
        System.out.println("the TV off");
    }
}

電燈類

public class Light implements HouseholdAppliances{
    public void on() {
        System.out.println("the light on");
    }

    public void off() {
        System.out.println("the light off");
    }
}

手機控制器類

public class MiPhone {
    ArrayList commands;

    public MiPhone() {
        commands = new ArrayList();
    }

    public void setCommand(Command command) {
        commands.add(command);
    }

    public void onButtonWasPushed(int slot) {
        ((Command)commands.get(slot-1)).execute();
    }

    public static void main(String[] args) {
        MiPhone miPhone = new MiPhone();
        //建立電器
        Light light = new Light();
        TV tv = new TV();
        //建立命令
        LightOnCommand lightOnCommand = new LightOnCommand(light);
        TVOnCommand tvOnCommand = new TVOnCommand(tv);
        //給小米手機設定命令
        //設定第一個按鈕為開燈
        miPhone.setCommand(lightOnCommand);
        //設定第二個按鈕為開電視
        miPhone.setCommand(tvOnCommand);

        //開燈
        miPhone.onButtonWasPushed(1);
        //開電視
        miPhone.onButtonWasPushed(2);
    }
}

執行結果：

適用場景

• 系統需要將請求呼叫者和請求接收者解耦，使得呼叫者和接收者不直接互動。
• 系統需要在不同的時間指定請求、將請求排隊（如：執行緒池+工作佇列）和執行請求。
• 系統需要支援命令的撤銷(Undo)操作和恢復(Redo)操作。
• 系統需要將一組操作組合在一起，即支援巨集命令。

優缺點：

優點：

• 降低系統的耦合度:Command模式將呼叫操作的物件與知道如何實現該操作的物件解耦。
• Command是頭等的物件。它們可像其他的物件一樣被操縱和擴充套件。
• 組合命令:你可將多個命令裝配成一個組合命令，即可以比較容易地設計一個命令佇列和巨集命令。一般說來，組合命令是Composite模式的一個例項。
• 增加新的Command很容易，因為這無需改變已有的類。
• 可以方便地實現對請求的Undo和Redo。

缺點：

• 使用命令模式可能會導致某些系統有過多的具體命令類。因為針對每一個命令都需要設計一個具體命令類，因此某些系統可能需要大量具體命令類，這將影響命令模式的使用。

更多用途：

• 巨集命令模式：命令模式 加 組合模式，我們可以將多個命令組合到一起來實現命令的批處理。
• 佇列請求：將命令排成一個佇列打包，一個個呼叫 execute 方法，如執行緒池的任務佇列，執行緒不關心任務佇列中是讀 IO 還是計算，只取出命令後執行，接著進行下一個。
• 日誌請求：某些應用需要我們將所有的動作記錄在日誌中，然後在系統宕機等情況出現時，重新呼叫這些動作恢復到之前的狀態。如資料庫事務。

完

參考：

《Head first 設計模式》