设计模式之命令模式

概述

先来个定义，如下：
命令模式(command pattern)的定义: 命令模式将请求（命令）封装为一个对象，这样可以使用不同的请求参数化其他对象（将不 同请求依赖注入到其他对象），并且能够支持请求（命令）的排队执行、记录日志、撤销等 （附加控制）功能。

命令模式的核心是将指令信息封装成一个对象,并将此对象作为参数发送给接收方去执行,达到使命令的请求与执行方解耦,双方只通过传递各种命令对象来完成任务。

原理

原理如上图所示。

命令模式包含以下主要角色：

• 抽象命令类（Command）角色： 定义命令的接口，声明执行的方法。
• 具体命令（Concrete Command）角色：具体的命令，实现命令接口；通常会持有接收者，并调用接收者的功能来完成命令要执行的操作。
• 实现者/接收者（Receiver）角色： 接收者，真正执行命令的对象。任何类都可能成为一个接收者，只要它能够实现命令要求实现的相应功能。
• 调用者/请求者（Invoker）角色： 要求命令对象执行请求，通常会持有命令对象，可以持有很多的命令对象。这个是客户端真正触发命令并要求命令执行相应操作的地方，也就是说相当于使用命令对象的入口。

命令模式实现

模拟酒店后厨的出餐流程,来对命令模式进行一个演示,命令模式角色的角色与案例中角色的对应关系如下:

• 服务员: 即调用者角色,由她来发起命令.
• 厨师: 接收者,真正执行命令的对象.
• 订单: 命令中包含订单

public class Order {

    private int diningTable;  
    
    private Map<String,Integer> foodMenu = new HashMap<>();

    public int getDiningTable() {
        return diningTable;
    }

    public void setDiningTable(int diningTable) {
        this.diningTable = diningTable;
    }

    public Map<String, Integer> getFoodMenu() {
        return foodMenu;
    }

    public void setFoodDic(Map<String, Integer> foodMenu) {
        this.foodMenu = foodMenu;
    }
}

public class Chef {

    public void makeFood(int num,String foodName){
        System.out.println(num + "份," + foodName);
    }
}

public interface Command {
    void execute(); 
}

public class OrderCommand implements Command {

    //持有接收者对象
    private Chef receiver;

    private Order order;

    public OrderCommand(Chef receiver, Order order) {
        this.receiver = receiver;
        this.order = order;
    }

    @Override
    public void execute() {
        System.out.println(order.getDiningTable() + "桌的订单: ");
        Set<String> keys = order.getFoodMenu().keySet();
        for (String key : keys) {
            receiver.makeFood(order.getFoodMenu().get(key),key);
        }

        try {
            Thread.sleep(1000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        System.out.println(order.getDiningTable() + "桌的菜已上齐.");
    }
}

public class Waiter {

    //可以持有很多的命令对象
    private ArrayList<Command> commands;

    public Waiter() {
        commands = new ArrayList();
    }

    public Waiter(ArrayList<Command> commands) {
        this.commands = commands;
    }

    public void setCommands(Command command) {
        commands.add(command);
    }

    //发出命令 ,指挥厨师工作
    public void orderUp(){
        System.out.println("服务员: 叮咚,有新的订单,请厨师开始制作......");
        for (Command cmd : commands) {
            if(cmd != null){
                cmd.execute();
            }
        }
    }
}

其他案例

这种方式，其实在lanchain中也经常出现，像它最新的代码。都可以去参考下，当然，ue底层代码也很常用。

命令模式优缺点小结

1) 命令模式优点：

• 降低系统的耦合度。命令模式能将调用操作的对象与实现该操作的对象解耦。
• 增加或删除命令非常方便。采用命令模式增加与删除命令不会影响其他类，它满足“开闭原则”，对扩展比较灵活。
• 可以实现宏命令。命令模式可以与组合模式结合，将多个命令装配成一个组合命令，即宏命令。

2) 命令模式缺点：

• 使用命令模式可能会导致某些系统有过多的具体命令类。
• 系统结构更加复杂。

3) 使用场景

• 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。
• 系统需要在不同的时间指定请求、将请求排队和执行请求。
• 系统需要支持命令的撤销(Undo)操作和恢复(Redo)操作。