通俗易懂设计模式(命令模式)
命令模式(Command Pattern)是一种行为型设计模式,它将一个请求封装为一个对象,从而使得请求可以被传递、存储、撤销和重做。命令模式的主要目的是将请求的发送者和接收者解耦,让多个请求的发送者可以通过相同的接口来发送请求,而不需要知道请求的具体实现。
命令模式的主要组成部分包括:
- 命令(Command):定义了一个接口,用于执行请求。命令可以是一个抽象类或者一个接口。
- 具体命令(ConcreteCommand):实现了命令接口,并在其中定义了一个指向接收者的引用。具体命令负责将请求传递给接收者,并调用接收者的方法来执行请求。
- 接收者(Receiver):负责实际执行请求的对象。接收者可以是任何类,只要它能够实现请求的功能。
- 请求者(Invoker):负责发送请求的对象。请求者可以是任何类,只要它能够调用命令的
execute()
方法来发送请求。 - 客户端(Client):负责创建命令对象、接收者对象和请求者对象,并将它们组合在一起。客户端可以是任何类,只要它能够创建和组合这些对象。
优点:
- 降低了系统的耦合度:命令模式将请求发送者和接收者解耦,使得它们可以独立变化。
- 提高了系统的灵活性:命令模式可以动态地创建和组合命令对象,使得系统更加灵活。
- 方便实现撤销和重做功能:命令模式可以将请求历史记录下来,从而实现撤销和重做功能。
缺点:
- 可能会导致命令类的数量过多:每个具体操作都需要一个命令类,可能会导致命令类的数量过多。
- 命令模式可能会导致代码结构变得复杂:命令模式需要引入许多新的类和接口,可能会导致代码结构变得复杂。
Java 实现命令模式的示例代码:
// 命令接口
public interface Command {
void execute();
void undo();
}
// 具体命令类
public class ConcreteCommand implements Command {
private Receiver receiver;
public ConcreteCommand(Receiver receiver) {
this.receiver = receiver;
}
@Override
public void execute() {
receiver.action();
}
@Override
public void undo() {
receiver.undoAction();
}
}
// 接收者类
public class Receiver {
public void action() {
System.out.println("Receiver: perform action");
}
public void undoAction() {
System.out.println("Receiver: undo action");
}
}
// 请求者类
public class Invoker {
private Command command;
public Invoker(Command command) {
this.command = command;
}
public void setCommand(Command command) {
this.command = command;
}
public void executeCommand() {
command.execute();
}
public void undoCommand() {
command.undo();
}
}
// 客户端代码
public class Client {
public static void main(String[] args) {
Receiver receiver = new Receiver();
Command command = new ConcreteCommand(receiver);
Invoker invoker = new Invoker(command);
invoker.executeCommand();
invoker.undoCommand();
}
}
在这个示例中,我们定义了一个命令接口 Command
,它包含了 execute()
和 undo()
方法。接着,我们定义了一个具体命令类 ConcreteCommand
,它实现了 Command
接口,并在其中定义了一个指向接收者的引用。在具体命令类的 execute()
和 undo()
方法中,我们调用了接收者的相应方法来执行请求。
接着,我们定义了一个接收者类 Receiver
,它负责实际执行请求的功能。然后,我们定义了一个请求者类 Invoker
,它负责发送请求的对象。在请求者类的 executeCommand()
和 undoCommand()
方法中,我们调用了命令的相应方法来发送请求。
在客户端代码中,我们创建了一个接收者对象、一个命令对象和一个请求者对象,并将它们组合在一起。然后,我们通过请求者对象来发送请求。通过这种方式,我们将请求的发送者和接收者解耦,让多个请求的发送者可以通过相同的接口来发送请求,而不需要知道请求的具体实现。这样,我们就将请求的发送和执行过程封装在了命令类和接收者类中,使得请求的发送和执行变得更加灵活和可扩展。
使用场景:
场景一:订单场景
在订单场景中,我们可以使用命令模式来处理订单的创建、修改和取消操作。
订单实体类:
class Order {
private String id;
private String status;
public Order(String id) {
this.id = id;
this.status = "新建";
}
public String getId() {
return id;
}
public String getStatus() {
return status;
}
public void setStatus(String status) {
this.status = status;
}
}
命令接口:
interface OrderCommand {
void execute();
void undo();
}
具体命令类:
class CreateOrderCommand implements OrderCommand {
private Order order;
public CreateOrderCommand(Order order) {
this.order = order;
}
@Override
public void execute() {
order.setStatus("已创建");
}
@Override
public void undo() {
order.setStatus("新建");
}
}
class UpdateOrderCommand implements OrderCommand {
private Order order;
public UpdateOrderCommand(Order order) {
this.order = order;
}
@Override
public void execute() {
order.setStatus("已修改");
}
@Override
public void undo() {
order.setStatus("已创建");
}
}
class CancelOrderCommand implements OrderCommand {
private Order order;
public CancelOrderCommand(Order order) {
this.order = order;
}
@Override
public void execute() {
order.setStatus("已取消");
}
@Override
public void undo() {
order.setStatus("已修改");
}
}
请求发送者类:
class OrderInvoker {
private OrderCommand command;
public OrderInvoker(OrderCommand command) {
this.command = command;
}
public void setCommand(OrderCommand command) {
this.command = command;
}
public void executeCommand() {
command.execute();
}
public void undoCommand() {
command.undo();
}
}
客户端:
public class Client {
public static void main(String[] args) {
Order order = new Order("001");
OrderCommand createOrderCommand = new CreateOrderCommand(order);
OrderCommand updateOrderCommand = new UpdateOrderCommand(order);
OrderCommand cancelOrderCommand = new CancelOrderCommand(order);
OrderInvoker invoker = new OrderInvoker(createOrderCommand);
invoker.executeCommand();
System.out.println("订单状态:" + order.getStatus());
invoker.setCommand(updateOrderCommand);
invoker.executeCommand();
System.out.println("订单状态:" + order.getStatus());
invoker.setCommand(cancelOrderCommand);
invoker.executeCommand();
System.out.println("订单状态:" + order.getStatus());
invoker.undoCommand();
System.out.println("订单状态:" + order.getStatus());
}
}
在这个例子中,我们定义了一个订单实体类Order
,以及三个具体的命令类CreateOrderCommand
、UpdateOrderCommand
和CancelOrderCommand
,分别用于处理订单的创建、修改和取消操作。客户端创建了一个订单对象,并创建了相应的命令对象,然后将命令对象设置到请求发送者OrderInvoker
中,通过调用executeCommand
和undoCommand
方法来执行和撤销命令。
场景二:库存场景
库存实体类:
// 库存实体类
class Inventory {
private String id; // 库存ID
private int quantity; // 库存数量
// 构造函数
public Inventory(String id) {
this.id = id;
this.quantity = 0;
}
// 获取库存ID
public String getId() {
return id;
}
// 获取库存数量
public int getQuantity() {
return quantity;
}
// 设置库存数量
public void setQuantity(int quantity) {
this.quantity = quantity;
}
}
命令接口:
// 命令接口
interface InventoryCommand {
void execute(); // 执行命令
void undo(); // 撤销命令
}
具体命令类:
// 增加库存命令
class AddInventoryCommand implements InventoryCommand {
private Inventory inventory; // 库存对象
private int quantity; // 增加的库存数量
// 构造函数
public AddInventoryCommand(Inventory inventory, int quantity) {
this.inventory = inventory;
this.quantity = quantity;
}
// 执行命令:增加库存数量
@Override
public void execute() {
inventory.setQuantity(inventory.getQuantity() + quantity);
}
// 撤销命令:减少库存数量
@Override
public void undo() {
inventory.setQuantity(inventory.getQuantity() - quantity);
}
}
// 减少库存命令
class RemoveInventoryCommand implements InventoryCommand {
private Inventory inventory; // 库存对象
private int quantity; // 减少的库存数量
// 构造函数
public RemoveInventoryCommand(Inventory inventory, int quantity) {
this.inventory = inventory;
this.quantity = quantity;
}
// 执行命令:减少库存数量
@Override
public void execute() {
inventory.setQuantity(inventory.getQuantity() - quantity);
}
// 撤销命令:增加库存数量
@Override
public void undo() {
inventory.setQuantity(inventory.getQuantity() + quantity);
}
}
请求发送者类:
// 请求发送者类
class InventoryInvoker {
private InventoryCommand command; // 命令对象
// 构造函数
public InventoryInvoker(InventoryCommand command) {
this.command = command;
}
// 设置命令对象
public void setCommand(InventoryCommand command) {
this.command = command;
}
// 执行命令
public void executeCommand() {
command.execute();
}
// 撤销命令
public void undoCommand() {
command.undo();
}
}
客户端:
public class Client {
public static void main(String[] args) {
Inventory inventory = new Inventory("001"); // 创建库存对象
InventoryCommand addInventoryCommand = new AddInventoryCommand(inventory, 10); // 创建增加库存命令
InventoryCommand removeInventoryCommand = new RemoveInventoryCommand(inventory, 5); // 创建减少库存命令
InventoryInvoker invoker = new InventoryInvoker(addInventoryCommand); // 创建请求发送者对象并设置命令
invoker.executeCommand(); // 执行命令:增加库存
System.out.println("库存数量:" + inventory.getQuantity()); // 输出库存数量
invoker.setCommand(removeInventoryCommand); // 设置减少库存命令
invoker.executeCommand(); // 执行命令:减少库存
System.out.println("库存数量:" + inventory.getQuantity()); // 输出库存数量
invoker.undoCommand(); // 撤销命令:增加库存
System.out.println("库存数量:" + inventory.getQuantity()); // 输出库存数量
}
}
在这个例子中,我们定义了一个库存实体类Inventory
,以及两个具体的命令类AddInventoryCommand
和RemoveInventoryCommand
,分别用于处理库存的增加和减少操作。客户端创建了一个库存对象,并创建了相应的命令对象,然后将命令对象设置到请求发送者InventoryInvoker
中,通过调用executeCommand
和undoCommand
方法来执行和撤销命令。
转载自:https://juejin.cn/post/7342791666074910739