命令模式

在面向對象程式設計的範疇中，命令模式（Command Pattern）是一種設計模式，它嘗試以物件來代表實際行動。

基本介紹

• 中文名：命令模式
• 外文名：Command Pattern

概述

在軟體系統中，“行為請求者”與“行為實現者”通常呈現一種“緊耦合”。但在某些場合，比如要對行為進行“記錄、撤銷/重做、事務”等處理，這種無法抵禦變化的緊耦合是不合適的。在這種情況下，如何將“行為請求者”與“行為實現者”解耦？將一組行為抽象為對象，實現二者之間的松耦合。這就是命令模式（Command Pattern）。

模式結構

Command：

定義命令的接口，聲明執行的方法。

ConcreteCommand：

命令接口實現對象，是“虛”的實現；通常會持有接收者，並調用接收者的功能來完成命令要執行的操作。

Receiver：

接收者，真正執行命令的對象。任何類都可能成為一個接收者，只要它能夠實現命令要求實現的相應功能。

Invoker：

要求命令對象執行請求，通常會持有命令對象，可以持有很多的命令對象。這個是客戶端真正觸發命令並要求命令執行相應操作的地方，也就是說相當於使用命令對象的入口。

Client：

創建具體的命令對象，並且設定命令對象的接收者。注意這個不是我們常規意義上的客戶端，而是在組裝命令對象和接收者，或許，把這個Client稱為裝配者會更好理解，因為真正使用命令的客戶端是從Invoker來觸發執行。

模式協作

1. Client創建一個ConcreteCommand對象並指定他的Receiver對象

2. 某個Invoker對象存儲該ConcreteCommand對象

3. 該Invoker通過調用Command對象的Execute操作來提交一個請求。若該命令是可撤銷的，ConcreteCommand就在執行Execute操作之前存儲當前狀態以用於取消該命令

4. ConcreteCommand對象對調用它的Receiver的一些操作以執行該請求

模式分析

1.命令模式的本質是對命令進行封裝，將發出命令的責任和執行命令的責任分割開。

2.每一個命令都是一個操作：請求的一方發出請求，要求執行一個操作；接收的一方收到請求，並執行操作。

3.命令模式允許請求的一方和接收的一方獨立開來，使得請求的一方不必知道接收請求的一方的接口，更不必知道請求是怎么被接收，以及操作是否被執行、何時被執行，以及是怎么被執行的。

4.命令模式使請求本身成為一個對象，這個對象和其他對象一樣可以被存儲和傳遞。

5.命令模式的關鍵在於引入了抽象命令接口，且傳送者針對抽象命令接口編程，只有實現了抽象命令接口的具體命令才能與接收者相關聯。

模式優點

1.降低對象之間的耦合度。

2.新的命令可以很容易地加入到系統中。

3.可以比較容易地設計一個組合命令。

4.調用同一方法實現不同的功能

模式缺點

使用命令模式可能會導致某些系統有過多的具體命令類。因為針對每一個命令都需要設計一個具體命令類，因此某些系統可能需要大量具體命令類，這將影響命令模式的使用。

適用環境

1.系統需要將請求調用者和請求接收者解耦，使得調用者和接收者不直接互動。

2.系統需要在不同的時間指定請求、將請求排隊和執行請求。

3.系統需要支持命令的撤銷(Undo)操作和恢復(Redo)操作。

4.系統需要將一組操作組合在一起，即支持宏命令。

實例解析

電視機遙控器：

電視機是請求的接收者，遙控器是請求的傳送者，遙控器上有一些按鈕，不同的按鈕對應電視機的不同操作。抽象命令角色由一個命令接口來扮演，有三個具體的命令類實現了抽象命令接口，這三個具體命令類分別代表三種操作：打開電視機、關閉電視機和切換頻道。顯然，電視機遙控器就是一個典型的命令模式套用實例。

//命令接收者

public class Tv {　public int currentChannel = 0;　public void turnOn() {　 System.out.println("The televisino is on.");　}　public void turnOff() {　 System.out.println("The television is off.");　}　public void changeChannel(int channel) {　 this.currentChannel = channel;　 System.out.println("Now TV channel is " + channel);　}}

//執行命令的接口

public interface Command {　void execute();}

//開機命令

public class CommandOn implements Command {　private Tv myTv;　public CommandOn(Tv tv) {　 myTv = tv;　}　public void execute() {　 myTv.turnOn();　}}

//關機命令

public class CommandOff implements Command {　private Tv myTv;　public CommandOff(Tv tv) {　 myTv = tv;　}　public void execute() {　 myTv.turnOff();　}}

//頻道切換命令

public class CommandChange implements Command {　private Tv myTv;　private int channel;　public CommandChange(Tv tv, int channel) {　 myTv = tv; 　 this.channel = channel;　}　public void execute() {　 myTv.changeChannel(channel);　}}

//可以看作是遙控器吧

public class Control {　private Command onCommand, offCommand, changeChannel;　public Control(Command on, Command off, Command channel) { 　 onCommand = on; 　 offCommand = off;　 changeChannel = channel;　}　public void turnOn() {　 onCommand.execute();　}　public void turnOff() {　 offCommand.execute();　}　public void changeChannel() { 　 changeChannel.execute();　}}

//測試類

public class Client {　public static void main(String[] args) { 　 // 命令接收者 　 Tv myTv = new Tv(); 　 // 開機命令 　 CommandOn on = new CommandOn(myTv); 　 // 關機命令 　 CommandOff off = new CommandOff(myTv); 　 // 頻道切換命令 　 CommandChange channel = new CommandChange(myTv, 2); 　 // 命令控制對象　 Control control = new Control(on, off, channel); 　 // 開機 　 control.turnOn(); 　 // 切換頻道 　 control.changeChannel(); 　 // 關機 　 control.turnOff();　}}

執行結果為：The televisino is on.

Now TV channel is 2

The television is off.