初識設計模式 - 命令模式

簡介

命令設計模式（Command Design Pattern）可以將請求發送者和接收者完全解耦。發送者和接收者之間沒有直接引用關係，發送請求的對象只需要知道如何發送請求，而不必知道如何完成請求。

其定義是，將請求（命令）封裝成一個對象，從而可用不同的請求對客戶進行參數化（將不同請求依賴註入到其他對象），並且能夠支持請求（命令）的排隊執行、記錄日誌、撤銷等（附加控制）功能。

典型實現

首先，定義一個抽象命令 Command 介面，通常僅聲明一個執行命令的方法，其代碼示例如下：

public interface Command {
    // 業務處理方法
    void execute();
}

具體命令會實現各種類型的請求，其自身並不完成工作，而是將調用委派給一個業務邏輯對象，其代碼示例如下：

public class ConcreteCommand implements Command {
    // 維持一個對請求者對象的引用
    private final Receiver receiver;

    public ConcreteCommand(Receiver receiver) {
        this.receiver = receiver;
    }

    // 調用請求接收者的業務處理方法
    public void execute() {
        this.receiver.action();
    }
}

接收者是真正命令執行的對象，是客戶端直接操作的對象，其代碼示例如下：

public class Receiver {
    public void action() {
        // 具體操作
    }
}

最後，需要定義的是調用者 Invoker 類，其作用是負責對請求進行初始化，其代碼示例如下：

public class Invoker {
    private final List<Command> commandList;

    public Invoker() {
        this.commandList = new ArrayList<>();
    }

    public Invoker(Command command) {
        this();
        this.commandList.add(command);
    }

    // 添加命令
    public void pushCommand(Command command) {
        this.commandList.add(command);
    }

    // 執行命令
    public void executeAll() {
        for (Command command : commandList) {
            command.execute();
        }
        commandList.clear();
    }
}

對於客戶端而言，需要知道自己需要操作的接收者對象是什麼、可以執行的命令有哪些、通過調用者如何去執行這些命令。

如下是客戶端使用命令模式的代碼示例：

public class CommandDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // 操作的接收者對象是什麼
        Receiver receiver = new Receiver();

        // 可以執行的命令有哪些
        Command command = new ConcreteCommand(receiver);

        // 通過調用者如何去執行這些命令
        Invoker invoker = new Invoker(command);
        invoker.executeAll();
    }
}

總結

優點

命令模式的主要優點如下：

• 降低請求者和接收者的耦合度
• 新的命令可以很方便地加入到系統中
• 可以比較容易地設計一個命令隊列或者巨集命令（組合命令）
• 為請求的撤銷和恢復操作提供了一種設計和實現方案

缺點

命令模式的主要缺點如下：

• 可能會導致系統中有過多的具體命令類

適用場景

命令模式的適用場景如下：

• 系統需要將請求調用者和請求接收者解耦，使得調用者和接收者不直接交互
• 系統需要在不同的時間指定請求、將請求排隊和執行請求
• 系統需要支持命令的撤銷操作和恢復操作
• 系統需要將一組操作組合在一起形成巨集命令

源碼

在 JDK 中，Runnable 介面就類似於命令模式的命令介面。

只要實現了 Runnable 介面的類都被認為是一個線程類，相當於命令模式中具體命令類的角色。而實現了 Runnable 介面的 Thread 類既可以作為具體命令類，也可以作為調用者。

如下是客戶端使用 Runnable 和 Thread 的代碼示例：

public class ThreadDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Runnable command = new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println("command 線程執行");
            }
        };

        Thread thread = new Thread(command);
        // command 線程執行
        thread.start();
    }
}

首發於翔仔的個人博客，點擊查看更多。