23种设计模式(10):命令模式

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:

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。命令模式的通用代码如下:

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

abstract class Command {
	public abstract void execute();
}

class ConcreteCommand extends Command {
	private Receiver receiver;
	public ConcreteCommand(Receiver receiver){
		this.receiver = receiver;
	}
	public void execute() {
		this.receiver.doSomething();
	}
}

class Receiver {
	public void doSomething(){
		System.out.println("接受者-业务逻辑处理");
	}
}

public class Client {
	public static void main(String[] args){
		Receiver receiver = new Receiver();
		Command command = new ConcreteCommand(receiver);
		//客户端直接执行具体命令方式(此方式与类图相符)
		command.execute();

		//客户端通过调用者来执行命令
		Invoker invoker = new Invoker();
		invoker.setCommand(command);
		invoker.action();
	}
}

通过代码我们可以看到,当我们调用时,执行的时序首先是调用者类,然后是命令类,最后是接收者类。也就是说一条命令的执行被分成了三步,它的耦合度要比把所有的操作都封装到一个类中要低的多,而这也正是命令模式的精髓所在:把命令的调用者与执行者分开,使双方不必关心对方是如何操作的。

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。



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