命令模式 (Command)

场景问题

问题案例

考虑一个遥控器控制家电的场景，用户可以对灯、电视等设备进行开关操作，并且希望支持操作的撤销和记录。

不用模式的解决方案

实现简化版本

最直接的做法是遥控器直接调用家电的方法：

public class Light {
    public void on() { System.out.println("灯打开"); }
    public void off() { System.out.println("灯关闭"); }
}
public class RemoteControl {
    private Light light;
    public RemoteControl(Light light) { this.light = light; }
    public void pressOn() { light.on(); }
    public void pressOff() { light.off(); }
}

使用示例

Light light = new Light();
RemoteControl remote = new RemoteControl(light);
remote.pressOn();
remote.pressOff();

有何问题

1. 遥控器与具体家电耦合，扩展性差。
2. 难以支持操作记录、撤销等功能。
3. 新增设备需修改遥控器代码。

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解决方案

命令模式的定义

将一个请求封装为一个对象，从而使你可用不同的请求对客户进行参数化，对请求排队或记录日志，以及支持可撤销的操作。

应用命令模式的思路

• 定义命令接口，具体命令实现该接口。
• 命令对象持有接收者引用，调用接收者方法。
• 调用者持有命令对象，触发命令执行。

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命令模式的结构

• Command：命令接口，定义执行方法。
• ConcreteCommand：具体命令，实现命令逻辑。
• Invoker：调用者，持有命令对象。
• Receiver：接收者，执行实际操作。

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命令模式的实现

// 命令接口
public interface Command {
    void execute();
}

// 接收者
public class Light {
    public void on() { System.out.println("灯打开"); }
    public void off() { System.out.println("灯关闭"); }
}

// 具体命令
public class LightOnCommand implements Command {
    private Light light;
    public LightOnCommand(Light light) { this.light = light; }
    public void execute() { light.on(); }
}
public class LightOffCommand implements Command {
    private Light light;
    public LightOffCommand(Light light) { this.light = light; }
    public void execute() { light.off(); }
}

// 调用者
public class RemoteControl {
    private Command command;
    public void setCommand(Command command) { this.command = command; }
    public void pressButton() { command.execute(); }
}

使用示例

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        Light light = new Light();
        Command on = new LightOnCommand(light);
        Command off = new LightOffCommand(light);
        RemoteControl remote = new RemoteControl();
        remote.setCommand(on);
        remote.pressButton();
        remote.setCommand(off);
        remote.pressButton();
    }
}

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命令重写示例

示例结构

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示例代码

见上文"命令模式的实现"部分。

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模式讲解

命令模式的功能

• 解耦请求发送者和接收者。
• 支持操作记录、撤销、排队等功能。
• 扩展新命令灵活。

实现成接口

• 命令接口通常定义为接口或抽象类。

使用工厂方法

• 可结合工厂方法模式，统一创建命令对象。

切换产品簇

• 可用于切换不同的命令族，如不同家电命令。

执行时序图