設計模式之命令模式（Command Pattern）

一.什麼是命令模式？

命令模式，封裝了方法調用細節，以解耦請求者與執行者，具體流程以下：

1.從請求者（客戶）的角度看

請求者（客戶）發出請求 -> 調用者（系統）構造命令對象封裝請求 -> 調用者調用命令對象的指定方法（請求被執行）

很明顯，請求者根本不知道執行者是誰，更不知道具體執行細節。固然請求者自己也並不關心這些，它只要知道請求被執行了就好。

2.從執行者（低層組件）的角度看

執行者（低層組件）被調用 -> 執行者調用內部方法（請求被執行）

一樣的，執行者根本不知道請求者是誰，甚至不清楚調用者，不過不要緊，執行者只要本本分分的作好本職工做就行了，不必知道領導的狀況。

3.從調用者（系統）的角度看

接到請求 -> 建立命令對象封裝請求 -> 在適當的時候調用命令對象的動做來執行請求（請求被執行）

調用者不知道執行者是誰，也不清楚請求者，它只負責構造命令並控制命令被執行，這就足夠了。

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從上面能夠看出各個對象之間的低耦合關係：

請求者（客戶）與執行者（低層組件）被完全解耦，做爲中間人的調用者也不瞭解請求者與執行者的具體細節，它們被很好的保護了起來

這正是咱們想要的。

二.舉個例子

現實世界中任何一個稍微複雜的子系統都應當有一套命令，好比餐館的運行機制：

顧客A來到餐館點一碗麪（發出請求） -> 櫃檯服務員記錄下來（建立命令） -> 服務員把小票扔給廚房 -> 廚師C很快作好了一碗麪（請求被執行）

顧客不知道將由誰來作這碗麪，櫃檯服務員也不知道，廚師不知道是誰點了這碗麪，只知道作完面就能夠休息了

是否是與命令模式很相像？

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不妨用代碼來實現上面的機制

首先，咱們須要一個命令接口，畢竟命令纔是命令模式的核心，沒有命令，一切都是空想

package CommandPattern;

/**
 * @author ayqy
 * 定義Command接口
 */
public interface Command {
	public abstract void execute();//只須要定義一個統一的執行方法
}

有了命令還須要執行者，不然只有將軍沒有小兵，餐館的執行者固然是廚師：

package CommandPattern;

/**
 * @author ayqy
 * 定義Chef基類
 */
public abstract class Chef {
	//在此定義廚師的公共屬性
	
	/**
	 * 定義烹飪方法
	 */
	public abstract void cook();
	//在此定義其它有用的方法
}

咱們還須要實現具體的廚師，術業有專攻：

作面的廚師：

package CommandPattern;

/**
 * @author ayqy
 * 定義專業作面的廚師
 */
public class NoodlesChef extends Chef{

	@Override
	public void cook() {
		System.out.println("作好了一碗美味的拉麪");
	}
}

作餅的廚師：

package CommandPattern;

/**
 * @author ayqy
 * 定義專業作餅的廚師
 */
public class PieChef extends Chef{

	@Override
	public void cook() {
		System.out.println("作好了一塊香噴噴的大餅");
	}
}

有了小兵，有了將軍，咱們還須要一套完整的命令：

package CommandPattern;

/**
 * @author ayqy
 * 實現具體NoodlesCommand
 */
public class NoodlesCommand implements Command{
	private NoodlesChef chef;//專業作面的廚師
	
	public NoodlesCommand(){
		chef = new NoodlesChef();
	}

	@Override
	public void execute() {
		chef.cook();
		//調用其它須要的方法
	}
}

package CommandPattern;

/**
 * @author ayqy
 * 實現具體PieCommand
 */
public class PieCommand implements Command{
	private PieChef chef;//專業作餅的廚師
	
	public PieCommand(){
		chef = new PieChef();
	}

	@Override
	public void execute() {
		chef.cook();
		//調用其它須要的方法
	}
}

準備工做作好了，餐館能夠開張了

三.效果示例

須要一個Test類：

package CommandPattern;

/**
 * @author ayqy
 * 實現測試類
 */
public class Test {
	
	public static void main(String[] args) {
		System.out.println("Command Pattern餐館開張。。");
		System.out.println("第一位客戶X先生");
		System.out.println("X先生：你好，我須要一碗麪，我餓極了");
		NoodlesCommand nCmd = new NoodlesCommand();
		System.out.println("櫃檯服務員：好的，我已經記下了，立刻就好");
		System.out.println("櫃檯服務員：廚房~~,接單");
		nCmd.execute();
		System.out.println("X先生：真快啊！");
		
		System.out.println();
		
		System.out.println("第二位客戶XX先生");
		System.out.println("XX先生：你好，我須要一塊餅，20分鐘後來取");
		PieCommand pCmd = new PieCommand();
		System.out.println("櫃檯服務員：好的，我已經記下了");
		System.out.println("15分鐘後");
		System.out.println("櫃檯服務員：廚房~~,接單");
		pCmd.execute();
		System.out.println("XX先生：真準時啊！");
	}
}

結果示例：

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從例子能夠看出：

1.調用者（櫃檯服務員）能夠控制具體執行時機，但對具體執行者（廚師）的細節徹底不清楚

2.請求者（顧客）徹底不知道餐館的運行機制，不知道點的餐是廚師作的仍是服務員作的或者是從隔壁買的。。

3.執行者（廚師）徹底不知道請求者的狀況，它只作了本職工做，其它的什麼都不知道

四.命令模式的擴展

1.宏命令（多條命令順序執行）

咱們能夠定義「命令的命令」來實現（這種特殊的命令的execute方法內部是順序調用其它若干命令的execute方法。。）

2.撤銷

假如來了不少顧客，點了不少份餐點，過了一下子有幾個顧客等不及了須要撤銷，咱們如何實現？

維護一個命令列表，記錄已經建立的命令，撤銷時須要找到對應的命令，執行撤銷操做

固然，前提是命令對象支持撤銷，咱們須要作一些修改：

package CommandPattern;

/**
 * @author ayqy
 * 定義Command接口
 */
public interface Command {
	public abstract void execute();//只須要定義一個統一的執行方法
	
	public abstract void undo();//定義統一的撤銷方法
}

各個命令的撤銷操做可能不一樣，所以定義爲抽象方法，由子類來實現具體操做

*如何支持多步順序撤銷？

餐館的例子可能不須要這樣的功能，不妨想一想另外一個情景，文本編輯器

用戶發出了一系列命令，完成了一些列操做，後來發現並不須要這樣作，用戶會撤銷修改（Ctrl + Z），這時咱們須要執行相反的操做對內容做以還原，要如何實現？

仍是要先實現各個命令的undo行爲（執行與execute相反順序的操做便可），除此以外，咱們還須要一個棧來記錄已經被執行過的操做，以支持撤銷到初始狀態

3.隊列請求

咱們能夠創建一個工做線程，負責全部運算，想象有一個通道，輸入是一條條不一樣命令，輸出是命令的執行結果

可能上一刻工做線程在作大餅，下一刻已經出去買菜了。。

*這樣作有什麼好處？

能夠把運算限制在指定的幾個線程中，加以控制

4.日誌請求

多用於數據庫管理系統的實現，咱們須要把一系列的操做記錄下來（如寫在硬盤上），在遇到系統故障時讀出來以恢復數據，如何實現？

利用對象的序列化把對象保存起來（記錄日誌），在須要的時候反序列化（恢復事務）

五.總結

命令模式能夠有效地解耦請求者與執行者，還能夠提供一些額外的好處（好比支持撤銷操做、隊列請求、記錄日誌等等）