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一、什么是命令模式？

命令模式（Command Pattern）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，不用关心命令是怎么被接收，怎样被操作以及是否被执行等。命令模式属于行为型模式。

在软件系统中，行为请求者与行为实现者通常是一种紧耦合关系，因为这样的实现简单明了。

但紧偶合关系缺乏扩展性，在某些场合中，当需要为行为进行记录，撤销或重做等处理时，只能修改源码。而命令模式通过为请求与实现间引入一个抽象命令接口，解耦了请求与实现，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，命名模式的本质是解耦命令模式与处理。

二、命令模式的应用场景

当系统的某项操作具备命令语义时，且命令实现不稳定（变化），那么可以通过命令模式解耦请求与实现，利用抽象命令接口使请求方代码架构稳定，封装接收方具体命令实现细节。接收方与抽象方命令接口呈现弱耦合（内部方法无需一致），具备良好的扩展性。

命令模式适用于以下应用场景：

现实语义中具备 “命令” 的操作（如命令菜单，shell命令...）。
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。
需要抽象出等待执行的行为，比如撤销（undo）操作和恢复操作（Redo）等操作。
需要支持命令宏（即命令组合操作）。

三、命令模式涉及的角色

命令模式主要包含四种角色：

接收者角色（Receiver）：该类负责具体实施或执行一个请求。
命令角色（Command）：定义需要执行的所有命令行为。
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。
请求者角色（Invoker）：接收客户端的命令，并执行命令。

四、命令模式在业务场景中的应用

假如我们自己开发一个播放器，播放器有播放功能，有拖动进度条功能，停止播放功能，暂停功能，我们自己去操作播放器的时候并不是直接调用播放器的方法，而是通过一个控制条去传达指令给播放器内核，那么具体传达什么指令，会被封装为一个一个的按钮。那么每个按钮的就相当于是对一条命令的封装。用控制条实现了用户发送指令与播放器内核接收指令的解耦。

下面来看代码，首先创建播放器内核Player类：

public class Player {

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

    public void speed() {
        System.out.println("拖动进度条");
    }

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

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

创建命令接口IAction类：

public interface IAction {

    void execute();
}

然后分别创建操作播放器可以接收的指令，播放指令PlayAction类：

public class PlayAction implements IAction {

    private Player player;

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

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

暂停指令PauseAction类：

public class PauseAction implements IAction {

    private Player player;

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

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

拖动进度条指令SpeedAction类：

public class SpeedAction implements IAction {

    private Player player;

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

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

停止播放指令StopAction类：

public class StopAction implements IAction {

    private Player player;

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

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

最后，创建控制条Controller类：

public class Controller {

    private List<IAction> actions = new ArrayList<>();

    public void addAction(IAction action) {
        actions.add(action);
    }

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

    public void executes() {
        for (IAction action : actions) {
            action.execute();
        }
        actions.clear();
    }
}

从上面代码来看，控制条可以执行单条命令，也可以批量执行多条命令。下面来看客户端测试代码：

public class Test {

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

        controller.addAction(new PauseAction(player));
        controller.addAction(new PlayAction(player));
        controller.addAction(new StopAction(player));
        controller.addAction(new SpeedAction(player));

        controller.executes();
    }
}

由于控制条已经与播放器内核解耦了，以后如果想扩展命令，只需增加命令即可，控制条的结构无需改动。

五、命令模式在源码中的体现

首先来看JDK中的Runnable接口，实际上Runnable就相当于是命令的抽象，只要是实现了Runnable接口的类都被认为是一个线程。

@FunctionalInterface
public interface Runnable {
 
    public abstract void run();
}

实际上调用线程的start()方法之后，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，用Runnable接口把用户请求和cpu执行进行了解耦。

六、命令模式的优缺点

优点：

通过引入中间件（抽象接口），解耦了命令请求与实现。
扩展性良好，可以容易的增加新命令。
支持组合命令，支持命令队列。

缺点：

具体命令类可能过多。
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，引入了额外类型结构（引入了请求方与抽象命令接口），增加了理解上的困难。

七、友情链接

欢迎大家关注微信公众号（MarkZoe）互相学习、互相交流。

设计模式-命令模式学习之旅