命令模式详解附有代码案例分析(包含命令模式的源码应用分析)

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一、命令模式的概念与角色

(一)、命令模式的概念

​ 命令模式是对命令的封装,每一个命令都是一个操作:请求的一方发出请求要求执行一个操作;接收的一方收到请求,并执行操作。命令模式解耦了请求方和接收方,请求方只需请求执行命令,不用关心命令是怎样被接收,怎样被操作以及被执行等。命令模式属于行为型模式。

​ 命令模式通过为请求与实现间引入一个抽象命令接口,解偶了请求与实现,并且中间件是抽象的,它可以有不同的子类实现,因此其具备扩展性。所以,命令模式的本质是解耦命令请求与处理。

(二)、命令模式的角色

​ 1、接收者角色(Receiver):该类负责具体实施或执行一个请求

​ 2、命令角色(Command):定义需要执行的所有命令行为

​ 3、具体命令角色(ConcreteCommand):该类内部维护一个接收者(Receiver),在其execute()方法中调用Receiver的相关方法。

​ 4、请求者角色(Invoker):接受客户端的命令,并执行命令

二、命令模式的应用场景

​ 1、现实语义中具备”命令“的操作(如命令菜单,shell命令)

​ 2、请求调用者和请求的接收者需要解耦,使得调用者和接收者不直接交互

​ 3、需要抽象出等待执行的行为,比如撤销(Undo)操作和恢复(Redo)等操作

​ 4、需要支持命令宏(命令组合操作)

三、命令模式的代码示例

Player:

public class Player {

    public void play() {
        System.out.println("正常播放");
    }

    public void stop() {
        System.out.println("停止播放");
    }

    public void pause() {
        System.out.println("暂停播放");
    }
}

Action:

public interface Action {
    void execute();
}

PlayAction:

public class PlayAction implements Action {

    private Player player;

    public PlayAction(Player player) {
        this.player = player;
    }

    @Override
    public void execute() {
        player.play();
    }
}

PauseAction:

public class PauseAction implements Action {

    private Player player;

    public PauseAction(Player player) {
        this.player = player;
    }

    @Override
    public void execute() {
        player.pause();
    }
}

StopAction:

public class StopAction implements Action {

    private Player player;

    public StopAction(Player player) {
        this.player = player;
    }

    @Override
    public void execute() {
        player.stop();
    }
}

Controller:

public class Controller {

    private List<Action> actionList = new ArrayList<>();

    public void addAction(Action action) {
        actionList.add(action);
    }

    public void execute(Action action) {
        action.execute();
    }

    public void execute() {
        for (Action action : actionList) {
            action.execute();
        }
        actionList.clear();
    }
}

测试类:

public class Main {

    public static void main(String[] args) {
        Player player = new Player();
        Controller controller = new Controller();

        // 单个命令
        controller.execute(new PlayAction(player));

        // 命令宏
        controller.addAction(new PlayAction(player));
        controller.addAction(new PauseAction(player));
        controller.addAction(new StopAction(player));
        controller.execute();
    }
}

类图:

image.png

四、命令模式在源码中的应用

​ Runnable接口就相当于命令的抽象,只要是实现了Runnable接口的类都被任务是一个线程。

​ 实际上调用了线程的start()方法后,就有资格去抢CPU资源,而不需要我们自己编写获取CPU资源的逻辑,而线程抢到CPU资源后,就会执行run()方法中的内容。

​ 通过Runnable接口把用户请求和CPU执行进行了解耦。

public interface Runnable {
    // ......省略中间代码
    public abstract void run();
}

五、命令模式的优缺点

(一)、优点

​ 1、通过引入中间件(抽象接口),解耦了命令请求与实现

​ 2、扩展性良好,可以很好的增加新的命令

​ 3、支持组合命令,支持命令队列

​ 4、可以在现有命令的基础上,增加额外功能(比如日志记录,结合装饰器模式)

(二)、缺点

​ 1、具体命令类可能过多

​ 2、命令模式的结果其实就是接收方的执行结果,但是为了以命令的形式进行架构,解耦请求与实现,引入了额外类型接口(引入了请求方与抽象命令接口),增加了理解上的困难。