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命令 Command

✨模式类型✨✨ ✨✨难度✨ ✨ ✨✨实用性✨✨ ✨✨重要程度✨✨ ✨✨经典性✨✨ ✨✨历史性✨
对象行为型 ★★★ ⬇️ ★★★ ⬆️ ★★★★ ⬆️ 💚 ⬆️ 💚 ⬆️

概念

命令模式(Command Pattern):将一个请求封装为一个对象,从而使我们可用不同的请求客户进行参数化;对请求排队或者记录请求日志,以及支持可撤销的操作。命令模式是一种对象行为型模式,其别名为动作(Action)模式或事务(Transaction)模式。

用途

客户端向某些对象发送请求,但是并不知道请求的接收者是谁,也不知道被请求的操作是哪个对象,只需在程序运行时指定具体的请求接收者即可,此时,可以使用命令模式来进行设计,使得请求发送者与请求接收者消除彼此之间的耦合,让对象之间的调用关系更加灵活

命令模式可以对发送者和接收者完全解耦,发送者与接收者之间没有直接引用关系,发送请求的对象只需要知道如何发送请求,而不必知道请求的具体实现细节

模式架构

命令模式的本质是对命令进行封装,将发出命令的责任和执行命令的责任分割开。

  • 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。
  • 命令模式允许请求的一方和接收的一方独立开来,使得请求的一方不必知道接收请求的一方的接口,更不必知道请求是怎么被接收,以及操作是否被执行、何时被执行,以及是怎么被执行的。
  • 命令模式使请求本身成为一个对象,这个对象和其他对象一样可以被存储和传递
  • 命令模式的关键在于引入了抽象命令接口,且发送者针对抽象命令接口编程,只有实现了抽象命令接口的具体命令才能与接收者相关联

宏命令又称为组合命令,它是命令模式组合模式联用的产物。

  • 宏命令也是一个具体命令,不过它包含了对其他命令对象的引用,在调用宏命令的execute()方法时,将递归调用它所包含的每个成员命令execute()方法。
  • 一个宏命令的成员对象可以是简单命令,还可以继续是宏命令
  • 执行一个宏命令将执行多个具体命令,从而实现对命令的批处理

参与角色对象

  • Command 抽象命令类或接口:命令需要执行的业务方法的定义
  • ConcreteCommand 具体命令类:命令的具体实现类,调用接受者对象,通过接收者对象的具体业务方法实现,完成接口或抽象类中的实现
  • Invoker 调用者:接收命令接口对象,通过调用命令接口完成具体命令,最终完成命令的执行
  • Receiver 接收者:具体业务实现,可以单独的完成业务

UML关系图

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优点与缺点

  • 优点

    • 低耦合:降低系统的耦合度。
    • 灵活、扩展方便:新的命令可以很容易地加入到系统中。
    • 简单:可以比较容易地设计一个命令队列和宏命令(组合命令)。
    • 可以方便地实现对请求的UndoRedo
  • 缺点

    • 类过多:使用命令模式可能会导致某些系统有过多的具体命令类。因为针对每一个命令都需要设计一个具体命令类,因此某些系统可能需要大量具体命令类,这将影响命令模式的使用。

代码实现

命令链模式的实现要点如下:

  • 定义 Receiver 接收者,完成具体业务实现。
  • 定义Command 抽象命令类或接口,定义命令方法。
  • 定义多个ConcreteCommand 具体命令类,实现Command 抽象命令类或接口,并且提供接收Receiver 接收者对象,通过Receiver 接收者完成实现命令的业务方法。
  • 定义 Invoker 调用者,通过接收不同的ConcreteCommand 命令类实现,完成命令的调用执行。

示例参考

应用场景

命令模式适用于:

  • 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
  • 不同的时间指定请求,将请求排队和执行请求。
  • 支持命令的撤销(Undo)操作和恢复(Redo)操作。
  • 将一组操作组合在一起,即支持宏命令。

典型用例

  • 保持请求的历史
  • 实现回调功能
  • 实现撤消功能

应用实例参考

JavaSDK

GoSDK

PythonSDK

JavaScript Libs

总结

  • 命令模式将一个请求封装为一个对象,从而使我们可用不同的请求客户进行参数化;对请求排队或者记录请求日志,以及支持可撤销的操作。
  • 命令模式可以对发送者和接收者完全解耦,发送者与接收者之间没有直接引用关系,发送请求的对象只需要知道如何发送请求,而不必知道请求的具体实现细节。
  • 客户端向某些对象发送请求,但是并不知道请求的接收者是谁,也不知道被请求的操作是哪个对象,只需在程序运行时指定具体的请求接收者即可,此时,可以使用命令模式来进行设计,使得请求发送者与请求接收者消除彼此之间的耦合,让对象之间的调用关系更加灵活
  • 命令模式可以对发送者和接收者完全解耦,发送者与接收者之间没有直接引用关系,发送请求的对象只需要知道如何发送请求,而不必知道请求的具体实现细节
  • 命令模式的本质是对命令进行封装,将发出命令的责任和执行命令的责任分割开。
  • 命令模式优点有:低耦合:降低系统的耦合度; 灵活、扩展方便:新的命令可以很容易地加入到系统中;简单:可以比较容易地设计一个命令队列和宏命令(组合命令);可以方便地实现对请求的UndoRedo
  • 命令模式适用于: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;在不同的时间指定请求,将请求排队和执行请求; 支持命令的撤销(Undo)操作和恢复(Redo)操作。