Java设计模式之命令模式
概念和作用命令模式将请求封装为对象，使请求的发送者和汲取者解耦。通过参数化请求、支持队列、日志、撤销等功能，加强体系的灵活性和扩展性。
场景
1.需要解耦请求发送者和汲取者。
2.需要支持命令的排队、撤销/重做、日志记录。
3.需要动态指定请求或组合多个请求。
示例
// 1.命令接口
interface Command {
void execute();
void undo(); // 可选撤销功能
} // 2.接收者（真正执行操作的对象）
class PhoneInventory {
private int stock = 10;
public void buyPhones(int quantity) {
stock += quantity;
System.out.println("采购成功，当前库存：" + stock);
}
public void sellPhones(int quantity) {
if(stock >= quantity) {
stock -= quantity;
System.out.println("销售成功，当前库存：" + stock);
} else {
System.out.println("库存不足，销售失败");
}
}
} // 3.具体命令：购买
class BuyCommand implements Command {
private PhoneInventory inventory;
private int quantity;
public BuyCommand(PhoneInventory inventory, int quantity) {
this.inventory = inventory;
this.quantity = quantity;
}
@Override
public void execute() {
inventory.buyPhones(quantity);
}
@Override
public void undo() {
inventory.sellPhones(quantity);
}
} // 3.具体命令：销售
class SellCommand implements Command {
private PhoneInventory inventory;
private int quantity;
public SellCommand(PhoneInventory inventory, int quantity) {
this.inventory = inventory;
this.quantity = quantity;
}
@Override
public void execute() {
inventory.sellPhones(quantity);
}
@Override
public void undo() {
inventory.buyPhones(quantity);
}
} // 4.调用者（触发命令的对象）
class OrderProcessor {
private List<Command> commands = new ArrayList<>();
// 添加命令
public void addCommand(Command command) {
commands.add(command);
}
// 执行命令
public void processOrders() {
for(Command cmd : commands) {
cmd.execute();
}
commands.clear();
}
} // 5.客户端使用
public class Main {
public static void main(String[] args) {
// 接收者
PhoneInventory inventory = new PhoneInventory();
// 调用者
OrderProcessor processor = new OrderProcessor();
// 创建命令对象
processor.addCommand(new BuyCommand(inventory, 5));
processor.addCommand(new SellCommand(inventory, 3));
// 统一执行命令
processor.processOrders();
}
} 优点和缺点
优点
1.解耦：调用者与具体操作解耦，调用者不需要知道具体实现。
2.可扩展：容易添加新命令，符合开闭原则。
3.组合命令：支持宏命令（组合多个命令）。
4.支持撤销：通过添加undo方法实现操作回滚。
缺点
1.类膨胀：每个命令都需要一个具体类。
2.复杂度增长：需要多层级对象协作。
不用命令模式的实现
// 直接调用库存方法
public class WithoutCommandPattern {
public static void main(String[] args) {
PhoneInventory inventory = new PhoneInventory();
// 直接调用具体方法
inventory.buyPhones(5);
inventory.sellPhones(3);
}
} 缺陷
1.紧耦合：调用者直接依赖具体实现。
// 不使用命令模式时
public class WithoutCommandPattern {
public static void main(String[] args) {
PhoneInventory inventory = new PhoneInventory();
// 直接调用具体方法
inventory.buyPhones(5);// 直接依赖 buyPhones 方法
inventory.sellPhones(3); // 直接依赖 sellPhones 方法
}
} 问题说明：
调用者（客户端 main 方法）直接调用 PhoneInventory 的具体方法 buyPhones 和 sellPhones。如果 PhoneInventory 的方法名或参数改变（如 buyPhones 改名为 purchasePhones），所有调用它的代码都需要修改。
2.难以扩展：新增功能需要修改现有代码。
假设需要新增一个 退货功能 returnPhones(int quantity)，此时：
// 非命令模式需要修改调用方
public class WithoutCommandPattern {
public static void main(String[] args) {
PhoneInventory inventory = new PhoneInventory();
inventory.buyPhones(5);
inventory.sellPhones(3);
// 新增退货功能
inventory.returnPhones(2); // 必须修改客户端代码
}
} 问题说明：
调用者必须知道新方法 returnPhones 的存在并直接调用它。
违反开闭原则：扩展功能需要修改现有客户端代码。
对比命令模式：
命令模式只需新增 ReturnCommand 类，客户端通过添加命令对象即可扩展功能，无需修改现有调用逻辑。
3.无法支持撤销：需要额外维护操作汗青。
在非命令模式中，若用户想要撤销一次贩卖操作：
public class WithoutCommandPattern {
public static void main(String[] args) {
PhoneInventory inventory = new PhoneInventory();
inventory.buyPhones(5); // 初始库存 15
inventory.sellPhones(3); // 库存 12
// 撤销销售操作（需要手动反向操作）
inventory.buyPhones(3); // 必须自行记录操作历史并反向调用
}
} 问题说明：
调用者需自行记录每次操作的类型和参数（如贩卖了 3 台手机），并手动调用反向操作（如再采购 3 台）。
若操作汗青复杂（如涉及多个对象），维护成本极高。
对比命令模式：
命令模式通过 Command 接口的 undo() 方法，自动记录操作汗青并实现撤销。
4.缺乏灵活性：无法实现命令队列、延迟执行等高级功能。
假设需要将多个操作批量执行或延迟到特定时间执行：
public class WithoutCommandPattern {
public static void main(String[] args) {
PhoneInventory inventory = new PhoneInventory();
// 直接调用方法，无法延迟执行或批量管理
inventory.buyPhones(5);
inventory.sellPhones(3);
// 若想实现延迟执行，需自行设计线程或定时任务
}
} 问题说明：
调用者直接触发方法调用，所有操作立刻执行。
若想实现命令队列、延迟执行或事件管理（如批量操作全部成功或全部失败），需额外开发复杂的逻辑。
对比命令模式：
命令模式通过 OrderProcessor 类管理命令队列，可轻松实现批量执行、延迟执行或事件回滚：
// 命令模式支持延迟执行
processor.addCommand(new BuyCommand(inventory, 5));
processor.addCommand(new SellCommand(inventory, 3));
// 在需要时统一执行
processor.processOrders(); 总结对比
特性
非命令模式实现
命令模式实现
耦合性
调用者直接依赖 PhoneInventory 方法
调用者依赖抽象的 Command 接口
扩展性
需修改调用方代码
通过新增 Command 子类扩展
撤销支持
需自行维护操作汗青
内置 undo() 方法实现撤销
灵活性
无法实现队列、延迟执行等高级功能
通过命令队列支持批量处理、延迟执行
实际意义
命令模式通过 封装请求为对象，将操作的具体实现与调用者解耦，从而办理了上述问题。对于需要支持复杂操作管理（如撤销、重做、事件）的场景，命令模式是更优的设计选择。而对于简朴的一次性操作，直接调用大概更高效。
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