Java设计模式之行为型模式（命令模式）介绍与说明

一、核心定义与目标

命令模式通过对象化请求，将操作的具体实现细节隐藏在命令对象中，使得调用者（Invoker）无需直接与接收者（Receiver）交互，仅需通过命令对象间接调用。这种解耦设计支持以下功能：

1. 请求队列化：命令对象可存储、传递并按需执行。
2. 撤销与重做：通过记录命令历史实现操作回滚。
3. 日志记录与事务支持：便于追踪和恢复系统状态。

二、模式结构与角色

命令模式涉及以下核心角色：

1. Command（抽象命令接口）
   定义执行命令的统一接口，通常包含execute()方法。

   public interface Command { 
       void execute(); 
   }
   

2. ConcreteCommand（具体命令类）
   实现Command接口，持有接收者（Receiver）的引用，并调用其具体方法。

   public class LightOnCommand implements Command {
       private Light light;
       public LightOnCommand(Light light) { this.light = light; }
       public void execute() { light.turnOn(); }
   }
   

3. Receiver（接收者）
   实际执行操作的对象，例如电灯、音响设备等。

   public class Light {
       public void turnOn() { System.out.println("开灯"); }
   }
   

4. Invoker（调用者）
   负责触发命令的执行，但不关心命令的具体实现。

   public class RemoteControl {
       private Command command;
       public void setCommand(Command command) { this.command = command; }
       public void pressButton() { command.execute(); }
   }
   

5. Client（客户端）
   创建具体命令对象并关联接收者，将其传递给调用者。

三、代码示例与实现

场景：遥控器控制电灯

1. 定义接收者

   class Light {
       public void on() { System.out.println("灯开启"); }
       public void off() { System.out.println("灯关闭"); }
   }
   

2. 实现具体命令

   class LightOnCommand implements Command {
       private Light light;
       public LightOnCommand(Light light) { this.light = light; }
       public void execute() { light.on(); }
   }
   

3. 调用者与客户端

   public class Client {
       public static void main(String[] args) {
           Light light = new Light();
           Command command = new LightOnCommand(light);
           RemoteControl control = new RemoteControl();
           control.setCommand(command);
           control.pressButton(); // 输出：灯开启
       }
   }
   

   结果：通过调用者间接控制接收者，实现解耦。

四、高级应用场景

1. 宏命令（Macro Command）
   将多个命令组合成一个复合命令，例如批量执行操作：

   class MacroCommand implements Command {
       private List commands = new ArrayList<>();
       public void add(Command cmd) { commands.add(cmd); }
       public void execute() { commands.forEach(Command::execute); }
   }
   

2. 撤销与重做（Undo/Redo）
   通过扩展命令对象的undo()方法实现撤销功能：

   public interface UndoableCommand extends Command {
       void undo();
   }
   

3. 异步命令队列
   结合线程池处理异步任务，提升系统吞吐量。

五、优缺点分析

六、适用场景

1. 需要将请求参数化或延迟执行（如GUI按钮点击）。
2. 需支持撤销/重做操作（如文本编辑器）。
3. 系统需记录操作日志或实现事务管理。

七、与其他模式的对比

策略模式：关注算法替换，而命令模式关注请求封装。

• 观察者模式：通过订阅-发布机制解耦，而命令模式通过对象化请求解耦。

总结

命令模式通过对象化请求实现了灵活的调用机制，是构建可扩展、可维护系统的利器。但在实际应用中需权衡其复杂性，避免滥用。结合具体场景（如撤销操作、异步任务）选择是否引入该模式，可显著提升代码的解耦性与扩展性。