设计模式-命令模式
写在前面
Hello，我是易元，这篇文章是我学习设计模式时的笔记和心得体会。如果其中有错误，欢迎大家留言指正！
一、什么是命令模式？
命令模式是行为模式中的一种，通过将请求封装成对象，使开发者可以用不同的请求、队列或日志来参数化其他对象。
类比订外卖的过程：用户（触发者）在APP下单（命令），餐厅收到订单后（接收者）开始制作。平台不需要关心具体由谁做饭，只负责传递订单。
二、命令模式解释
命令模式的核心架构：
-
命令（Command）
声明执行操作的统一接口，将请求封装为独立对象，使调用者与实现者解耦。 -
接收者（Receiver）
封装具体业务能力，仅关注领域逻辑实现，不感知调用流程。 -
具体命令（ConcreteCommand）
持有 Receiver 引用，在 Command 接口方法中通过委托执行 Receiver 的业务方法，可存储请求上下文参数。 -
触发者（Invoker）
维护命令执行入口（触发命令方法），支持命令的存储和调度（如实现命令队列或历史记录），仅依赖 Command 接口。 -
客户端（Client）
创建 Receiver 实例，构造 ConcreteCommand 并绑定 Receiver，配置 Invoker 与命令的关联关系。
三、案例实践
以居家控制系统为例，实现对灯光、空调的远程控制。先展示不使用命令模式的实现，再分析其不足。
基础类（接收者）
// 电灯类
public class Light {public void on() { System.out.println("开灯"); }public void off() { System.out.println("关灯"); }
}// 空调类
public class AirConditioner {public void on() { System.out.println("空调开启"); }public void off() { System.out.println("空调关闭"); }
}
硬编码实现
public class HomeController {private Light light;private AirConditioner ac;public HomeController() {light = new Light();ac = new AirConditioner();}// 每新增一个设备，就需要修改 switch-casepublic void executeCommand(String command) {switch (command) {case "LIGHT_ON": light.on(); break;case "AC_ON": ac.on(); break;default: System.out.println("未知命令");}}
}
问题分析：新增设备（如窗帘）时，必须修改 HomeController 的 switch-case 结构。随着功能增加，代码将难以维护，且难以实现组合操作。
命令模式实现
1. 抽象命令类
public interface Command {void execute(); // 执行命令（例如开灯）void undo(); // 撤销命令（例如关灯）
}
2. 具体命令
// 电灯命令
public class LightOnCommand implements Command {private Light light;public LightOnCommand(Light light) { this.light = light; }@Overridepublic void execute() { light.on(); }@Overridepublic void undo() { light.off(); }
}// 空调命令
public class ACOnCommand implements Command {private AirConditioner ac;public ACOnCommand(AirConditioner ac) { this.ac = ac; }@Overridepublic void execute() { ac.on(); }@Overridepublic void undo() { ac.off(); }
}
3. 控制器（触发者）
public class SmartHomeController {// 命令存储private Map<String, Command> commands = new HashMap<>();// 操作历史记录private Stack<Command> history = new Stack<>();// 绑定命令：例如将"开灯"按钮绑定到 LightOnCommandpublic void setCommand(String buttonName, Command command) {commands.put(buttonName, command);}// 执行命令public void executeCommand(String buttonName) {Command cmd = commands.get(buttonName);if (cmd != null) {cmd.execute();history.push(cmd); // 记录历史操作}}// 撤销上一步public void undoLastCommand() {if (!history.isEmpty()) {Command lastCmd = history.pop();lastCmd.undo();}}
}
4. 测试类（客户端）
@Test
public void test() {Light light = new Light();AirConditioner ac = new AirConditioner();SmartHomeController controller = new SmartHomeController();// 绑定命令controller.setCommand("开灯", new LightOnCommand(light));controller.setCommand("开空调", new ACOnCommand(ac));// 执行操作controller.executeCommand("开灯"); // 输出：开灯controller.executeCommand("开空调"); // 输出：空调开启controller.undoLastCommand(); // 输出：空调关闭
}
四、如何新增设备？以窗帘为例
1. 新增窗帘类（接收者）
public class Curtain {public void open() { System.out.println("打开窗帘"); }public void close() { System.out.println("关闭窗帘"); }
}
2. 新增窗帘命令
public class CurtainCommand implements Command {private Curtain curtain;public CurtainCommand(Curtain curtain) { this.curtain = curtain; }@Overridepublic void execute() { curtain.close(); } // 执行：关闭窗帘@Overridepublic void undo() { curtain.open(); } // 撤销：打开窗帘
}
3. 使用新功能（无需修改控制器）
// 绑定新命令
Curtain curtain = new Curtain();
controller.setCommand("关窗帘", new CurtainCommand(curtain));
controller.executeCommand("关窗帘"); // 输出：关闭窗帘
改进效果：新增设备时，只需添加对应的 Command 类，无需修改控制器代码，且更容易实现组合命令。
五、长话短说
核心思想
将操作抽象为独立对象，通过参数化方式传递请求，解耦调用者与实现者。
适用场景
-
需要解耦请求发送者与执行者
-
需支持撤销/重做操作
-
需实现事务操作（组合命令）
-
需记录操作历史
-
需支持任务队列或线程池调度
代码实现步骤
-
定义 Command 接口，声明执行方法。
-
创建具体命令类实现接口，并注入 Receiver 对象。
-
创建 Invoker 类管理命令对象。
-
客户端初始化顺序：
a. 创建 Receiver
b. 创建 Command 并关联 Receiver
c. 创建 Invoker 并绑定 Command -
通过 Invoker 执行命令。
典型应用
-
智能家居控制系统
-
文本编辑器的撤销/重做
-
事务型数据库操作
-
任务调度系统
-
GUI 事件处理
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