在开发过程中，我可能会需要向某些对象发送一些请求，但是我们不知请求的具体接收者是谁，也不知道被请求的操作是那个，我们只知道在程序运行中指定具体的请求接收者即可。打个比方，电视遥控器，我们只需要知道按那个按钮能够打开电视、关闭电视和换台即可，并不需要知道是怎么开电视、关电视和换台的。对于这种情况，我们可以采用命令模式来进行设计。
一、基本定义
命令模式将请求封装成对象，以便使用不同的请求、队列或者日志来参数化其他对象。命令模式支持可撤销的操作。
命令模式可以对发送者额接受者完全解耦，发送者也接收者之间并没有直接的联系，发送者只需要知道如何发送请求，不需要关心请求是如何完成了。这就是命令模式，命令模式将方法调用给封装起来了。
二、模式结构
从上图可以看出命令模式包含如下几个角色：
Command: 抽象命令类
ConcreteCommand: 具体命令类
Invoker: 调用者
Receiver: 接收者
Client:客户类
命令模式的本质就在于将命令进行封装，将发出命令的责任和执行命令的责任分开，是的发送者只需要知道如何发送命令即可，不需要命令是如何实现的，甚至命令执行是否成功都不需要理会。同时命令模式使得请求也变成了一个对象，它像其他对象一样可以被存储和传递。
三、模式实现
这里以电视机为例。电视剧是请求的接受者，遥控器是请求的发送者，遥控器上有一些按钮，不同的按钮对应着不同的操作。在这里遥控器需要执行三个命令：打开电视机、关闭电视机、换台。
UML图：
代码的实现
抽象命令类：Command.java
1 /** 2 * Command命令接口，为所有的命令声明一个接口。所有的命令都应该实现它 3 */ 4 public interface Command { 5 public void execute(); 6 }
电视机类：Television.java
1 public class Television { 2 public void open(){ 3 System.out.println("打开电视机......"); 4 } 5 6 public void close(){ 7 System.out.println("关闭电视机......"); 8 } 9 10 public void changeChannel(){ 11 12 System.out.println("切换电视频道......"); 13 } 14 }
遥控器类：Controller.java
1 public class Controller { 2 private Command openTVCommand; 3 private Command closeTVCommand; 4 private Command changeChannelCommand; 5 6 public Controller(Command openTvCommand,Command closeTvCommand,Command changeChannelCommand){ 7 this.openTVCommand = openTvCommand; 8 this.closeTVCommand = closeTvCommand; 9 this.changeChannelCommand = changeChannelCommand; 10 } 11 12 /** 13 * 打开电视剧 14 */ 15 public void open(){ 16 openTVCommand.execute(); 17 } 18 19 /** 20 * 关闭电视机 21 */ 22 public void close(){ 23 closeTVCommand.execute(); 24 } 25 26 /** 27 * 换频道 28 */ 29 public void change(){ 30 31 changeChannelCommand.execute(); 32 } 33 34 }
遥控器的三个按钮
1 public class OpenTvCommand implements Command{ 2 private Television tv; 3 4 public OpenTvCommand(){ 5 tv = new Television(); 6 } 7 8 public void execute() { 9 tv.open(); 10 } 11 12 }
1 public class ChangeChannelCommand implements Command{ 2 private Television tv; 3 4 public ChangeChannelCommand(){ 5 tv = new Television(); 6 } 7 8 public void execute() { 9 tv.changeChannel(); 10 } 11 12 }
1 public class CloseTvCommand implements Command{ 2 private Television tv; 3 4 public CloseTvCommand(){ 5 tv = new Television(); 6 } 7 8 public void execute() { 9 tv.close(); 10 } 11 12 }
客户端：Client.java
1 public class Client { 2 public static void main(String a[]) 3 { 4 Command openCommand,closeCommand,changeCommand; 5 6 openCommand = new OpenTvCommand(); 7 closeCommand = new CloseTvCommand(); 8 changeCommand = new ChangeChannelCommand(); 9 10 Controller control = new Controller(openCommand,closeCommand,changeCommand); 11 12 control.open(); //打开电视机 13 control.change(); //换频道 14 control.close(); //关闭电视机 15 } 16 17 }
运行结果
四、模式优缺点
优点
1. 降低了系统耦合度
2. 新的命令可以很容易添加到系统中去。
缺点
使用命令模式可能会导致某些系统有过多的具体命令类。
五、模式使用场景
1.系统需要将请求调用者和请求接收者解耦，使得调用者和接收者不直接交互。
2.系统需要在不同的时间指定请求、将请求排队和执行请求。
3.系统需要支持命令的撤销(Undo)操作和恢复(Redo)操作。
5.系统需要将一组操作组合在一起，即支持宏命令。
六、模式扩展
1. 撤销命令
在电视遥控器中，我们还有这样一个按钮，那就是返回。用于切换到上面一个频道中去。在命令模式中也支持撤销操作，在这里我们只需要记录上一个频道，然后将上一个频道传入即可。
在这里将Command进行一个简单的修改：将execute()改为execute(int I );i表示频道，用于进行频道切换。
1 /** 2 * Command命令接口，为所有的命令声明一个接口。所有的命令都应该实现它 3 */ 4 public interface Command { 5 /** 6 * 为了方便切换频道，这里使用参数i将频道传递 7 * @param i 8 */ 9 public void execute(int i); 10 }
然后在Controller中添加channelUndo()方法，用于进行频道返回。并且需要进行一些简单的修改。
1 public class Controller { 2 private Command openTVCommand; 3 private Command closeTVCommand; 4 private Command changeChannelCommand; 5 6 public int nowChannel = 0; //当前频道 7 public int priorChannel; //前一个频道，用于执行返回操作 8 9 public Controller(Command openTvCommand,Command closeTvCommand,Command changeChannelCommand){ 10 this.openTVCommand = openTvCommand; 11 this.closeTVCommand = closeTvCommand; 12 this.changeChannelCommand = changeChannelCommand; 13 } 14 15 /** 16 * 打开电视剧 17 */ 18 public void open(){ 19 openTVCommand.execute(0); 20 } 21 22 /** 23 * 关闭电视机 24 */ 25 public void close(){ 26 closeTVCommand.execute(0); 27 } 28 29 /** 30 * 换频道：只在当前频道递增 31 */ 32 public void change(){ 33 priorChannel = nowChannel; //换频道前记录当前频道 34 nowChannel++; //频道+1 35 changeChannelCommand.execute(nowChannel); 36 } 37 38 /** 39 * 频道返回 40 */ 41 public void ChannelUndo(){ 42 changeChannelCommand.execute(priorChannel); //将以前的频道传入 43 //当前频道与前一个频道进行互换 44 int tempChannel; 45 tempChannel = priorChannel; 46 priorChannel = nowChannel; 47 nowChannel = tempChannel; 48 } 49 }
客户端
1 public class Client { 2 public static void main(String a[]) 3 { 4 Command openCommand,closeCommand,changeCommand; 5 6 openCommand = new OpenTvCommand(); 7 closeCommand = new CloseTvCommand(); 8 changeCommand = new ChangeChannelCommand(); 9 10 Controller control = new Controller(openCommand,closeCommand,changeCommand); 11 12 control.open(); //打开电视机 13 control.change(); //换频道 14 control.change(); 15 control.ChannelUndo(); 16 control.ChannelUndo(); 17 control.ChannelUndo(); 18 control.close(); //关闭电视机 19 } 20 21 }
运行结果。
七、总结
1. 命令模式的本质就是将命令对象进行封装打包，将发出命令的责任和执行命令的责任进行割开。
2. 命令模式中发送者只需要知道如何发送请求命令，无须关心命令执行具体过程。
3. 在发送者和接收者两者间是通过命令对象进行沟通的。请求命令本身就当做一个对象在两者间进行传递，它封装了接收者和一组动作。
4. 命令模式支持撤销。
5. 命令模式队列请求和日志请求。
