在软件设计中，命令模式是一种非常重要的设计模式。随着软件系统的不断发展，系统中的各个组件之间的耦合度越来越高，这会导致系统的复杂度和维护难度不断增加。为了解决这个问题，设计模式提供了很多解决方案，其中命令模式就是其中之一。
命令模式将请求操作封装成一个独立的对象，使得请求的发送者和接收者对象之间解耦。通过这种方式，命令模式可以提高系统的灵活性、可维护性和可扩展性，从而降低了系统的耦合度。在实际的软件设计中，命令模式被广泛应用于各种应用场景，如图形界面开发、网络通信、电子商务系统等。它可以帮助开发人员快速地实现各种请求操作，并且能够支持撤销和重做操作，提高了系统的交互性和用户体验。
什么是命令模式
官方文档描述:
命令模式将请求封装为一个对象，从而使得你能够通过不同的请求参数化客户端，将请求进行排队或记录，并支持可撤销的操作。
The Command pattern encapsulates a request as an object, thereby letting you parameterize clients with different requests, queue or log requests, and support undoable operations.
命令模式的作用:
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将请求发送者和请求接收者进行解耦，从而减少它们之间的依赖关系，提高系统的灵活性和可扩展性。
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支持撤销、重做和事务性操作，使得系统更加健壮和可靠。
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支持命令的排队和记录，从而能够更好地管理和控制请求的执行顺序和时间。
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使得代码更易于扩展和维护，因为每个命令对象都只封装了一次请求操作，而不需要修改请求发送者或请求接收者 的代码。
命令模式的结构
- 命令接口（Command）：定义执行操作的接口。
- 具体命令（ConcreteCommand）：实现命令接口，绑定接收者和一个动作。
- 执行者（Invoker）：调用命令对象以执行请求。
- 接收者（Receiver）：执行与请求相关的操作。
命令模式实现
一个常见的生活中的例子是使用遥控器控制电视机。遥控器可以被看做是一个命令对象，它封装了各种具体的请求，例如打开电视、关闭电视、切换频道等。电视机则是一个接收者对象，它知道如何执行这些请求操作。
当我们按下遥控器上的按钮时，遥控器会将相应的请求封装成一个命令对象，并将该对象发送给电视机进行处理。这样，电视机就不需要知道具体的请求发送者是谁，也不需要知道如何处理这些请求。通过将请求封装成一个独立的对象，我们能够更加灵活地管理和控制请求的执行顺序和时间。
命令接口（Command）：定义执行操作的接口
public interface Command {
void execute();
}
具体命令（ConcreteCommand）：实现命令接口，绑定接收者和一个动作
public class TurnOnCommand implements Command {
private Television tv;
// 构造函数，用于将接收者对象传递给命令对象
public TurnOnCommand(Television tv) {
this.tv = tv;
}
// 执行打开电视机命令
public void execute() {
tv.turnOn();
}
}
public class TurnOffCommand implements Command {
private Television tv;
// 构造函数，用于将接收者对象传递给命令对象
public TurnOffCommand(Television tv) {
this.tv = tv;
}
// 执行关闭电视机命令
public void execute() {
tv.turnOff();
}
}
public class ChangeChannelCommand implements Command {
private Television tv;
private int channel;
// 构造函数，用于将接收者对象和命令参数传递给命令对象
public ChangeChannelCommand(Television tv, int channel) {
this.tv = tv;
this.channel = channel;
}
// 执行切换频道命令
public void execute() {
tv.changeChannel(channel);
}
}
执行者（Invoker）:调用命令对象以执行请求
public class RemoteControl {
private Command[] commands;
public RemoteControl(Command[] commands) {
this.commands = commands;
}
public void pressButton(int index) {
if (index >= 0 && index < commands.length) {
commands[index].execute();
}
}
}
这个类是命令模式中的调用者（Invoker）类，它包含一个命令数组，可以通过调用命令对象的execute()方法来执行命令操作。在这个类中，通过调用pressButton()方法来执行具体的命令操作。它接收一个整数参数index，表示要执行的命令对象的索引，然后通过索引获取对应的命令对象，然后调用该命令对象的execute()方法来执行命令操作。
接收者（Receiver）：执行与请求相关的操作
public class Television {
private int currentChannel = 1;
private boolean isOn = false;
// 打开电视机
public void turnOn() {
isOn = true;
System.out.println("电视机已打开");
}
// 关闭电视机
public void turnOff() {
isOn = false;
System.out.println("电视机已关闭");
}
// 切换频道
public void changeChannel(int channel) {
if (isOn) {
currentChannel = channel;
System.out.println("已切换到频道 " + channel);
} else {
System.out.println("电视机未打开");
}
}
// 获取当前频道
public int getCurrentChannel() {
return currentChannel;
}
// 判断电视机是否打开
public boolean isOn() {
return isOn;
}
}
turnOn()方法用于打开电视机。turnOff()方法用于关闭电视机。changeChannel(int channel)方法用于切换频道。如果电视机已经打开，则将当前频道设置为指定的频道，并输出一条提示信息；否则输出一条错误信息。getCurrentChannel()方法用于获取当前频道。isOn()方法用于判断电视机是否打开。`
Client：调用代码
public class Client {
public static void main(String[] args) {
Television tv = new Television();
Command[] commands = new Command[] {
new TurnOnCommand(tv),
new TurnOffCommand(tv),
new ChangeChannelCommand(tv, 1),
new ChangeChannelCommand(tv, 2),
new ChangeChannelCommand(tv, 3)
};
RemoteControl remote = new RemoteControl(commands);
remote.pressButton(0); // 打开电视机
remote.pressButton(2); // 切换到频道1
remote.pressButton(3); // 切换到频道2
remote.pressButton(4); // 切换到频道3
remote.pressButton(1); // 关闭电视机
}
}
命令模式的优缺点
命令模式的优点：
- 解耦：命令模式将请求发送者和接收者对象解耦，使得它们不需要了解彼此的存在，从而降低了系统的耦合度。例如，在一个智能家居系统中，通过命令模式，用户可以使用一个统一的遥控器来控制多种家电设备，而无需为每种设备单独配置控制器。
解耦指的是在软件设计中，将不同的组件之间的依赖关系降低到最小程度，使得它们可以独立地进行修改、扩展和维护。这样，当系统中的一个组件发生变化时，不会对其他组件产生影响，从而提高了系统的灵活性和可维护性。
比喻来说，就像是拼积木一样，把积木拼接成独立的小块，使得每个小块可以独立拆卸和组合，而不会影响到其他的小块，从而提高了灵活性和可维护性。
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可扩展性：命令模式支持对请求操作进行组合和分离，使得系统更容易扩展和维护。例如，在一个文本编辑器中，命令模式可以用于实现撤销、重做等功能。当需要添加新的文本操作时，只需创建一个新的命令类即可，无需修改现有代码。
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可重用性：命令模式将请求操作封装成一个独立的对象，使得这些对象可以被重复使用，从而提高了系统的可重用性。例如，在一个图形绘制程序中，可以使用命令模式来保存用户的绘图操作，以便在需要时重新执行或撤销这些操作。
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安全性：命令模式可以将请求操作的调用者和接收者对象解耦，使得系统更加安全可靠。例如，在一个在线支付系统中，可以使用命令模式来封装支付操作，从而确保支付请求的正确性和安全性。
命令模式的缺点：
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增加系统复杂度：命令模式需要定义多个类和对象来实现具体的请求操作，这可能会增加系统的复杂度和理解难度。例如，在一个简单的应用程序中，引入命令模式可能会导致过度设计，增加了不必要的开发和维护成本。
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命令类可能过多：当系统中需要实现大量的具体请求操作时，可能会导致命令类过多，从而增加了系统的维护难度和开发成本。例如，在一个具有复杂功能的企业级应用程序中，可能需要实现数百个不同的命令类，这将大大增加代码的复杂性和管理难度。
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性能问题：由于命令模式需要将请求操作封装成对象，因此可能会对系统的性能产生一定的影响。特别是在需要频繁执行请求操作时，可能会导致系统的性能下降。例如，在一个高并发的网络服务器中，使用命令模式可能会增加对象的创建和销毁开销，从而降低服务器的响应速度
命令模式在源码中的体现
spring框架
JdbcTemplate
JdbcTemplate是Spring框架中的核心组件之一，它提供了对数据库的操作接口，包括查询、更新、删除等操作。在JdbcTemplate中，使用命令模式来封装对数据库的操作，具体实现是通过将SQL语句和操作参数封装成一个对象，然后通过执行这个对象来完成数据库操作。
在JdbcTemplate中，命令模式的实现主要是通过三个接口来实现的：PreparedStatementCreator、PreparedStatementSetter和RowMapper。
首先是PreparedStatementCreator接口，它定义了一个用于创建PreparedStatement对象的方法createPreparedStatement(Connection con)，其中con参数表示要使用的数据库连接对象。这个接口代表了命令模式中的抽象命令，它封装了SQL语句和操作参数，并且通过createPreparedStatement方法将它们转换成一个PreparedStatement对象。
接下来是PreparedStatementSetter接口，它定义了一个用于设置PreparedStatement对象参数的方法setValues(PreparedStatement ps)，其中ps参数表示要设置的PreparedStatement对象。这个接口代表了命令模式中的具体命令，它接收一个PreparedStatement对象作为参数，并且通过setValues方法来设置PreparedStatement对象的参数。
最后是RowMapper接口，它定义了一个用于将ResultSet结果集转换成Java对象的方法mapRow(ResultSet rs, int rowNum)，其中rs参数表示要转换的ResultSet结果集，rowNum参数表示结果集的当前行号。这个接口代表了命令模式中的接收者，它接收一个ResultSet对象作为参数，并且通过mapRow方法来将结果集转换成Java对象并返回。
在JdbcTemplate中，通过将具体命令（PreparedStatementSetter接口的实现类）和抽象命令（PreparedStatementCreator接口的实现类）作为参数传递给query方法，并且在方法内部调用它们的方法来完成具体的数据库操作。同时，也通过将RowMapper接口的实现类作为参数传递给query方法，并且在方法内部调用它的方法来将结果集转换成Java对象并返回。
通过这种方式，JdbcTemplate实现了对数据库操作的封装，并且将命令对象与具体操作解耦，使得代码更加灵活和可扩展。同时，也使得代码更加易于维护和重构，提高了软件开发的效率。
总之，命令模式是一种非常有用的设计模式，通过将请求封装为一个对象，使得系统更加灵活、可扩展和易于维护。
