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Java设计模式之行为型模式（命令模式）介绍与说明

news 2025/7/14 5:41:12

一、核心定义与目标

命令模式通过对象化请求，将操作的具体实现细节隐藏在命令对象中，使得调用者（Invoker）无需直接与接收者（Receiver）交互，仅需通过命令对象间接调用。这种解耦设计支持以下功能：

请求队列化：命令对象可存储、传递并按需执行。
撤销与重做：通过记录命令历史实现操作回滚。
日志记录与事务支持：便于追踪和恢复系统状态。

二、模式结构与角色

命令模式涉及以下核心角色：

Command（抽象命令接口）
定义执行命令的统一接口，通常包含execute()方法。
```
public interface Command { void execute(); 
}
```

ConcreteCommand（具体命令类）
实现Command接口，持有接收者（Receiver）的引用，并调用其具体方法。

public class LightOnCommand implements Command {private Light light;public LightOnCommand(Light light) { this.light = light; }public void execute() { light.turnOn(); }
}

Receiver（接收者）
实际执行操作的对象，例如电灯、音响设备等。

public class Light {public void turnOn() { System.out.println("开灯"); }
}

Invoker（调用者）
负责触发命令的执行，但不关心命令的具体实现。

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

Client（客户端）
创建具体命令对象并关联接收者，将其传递给调用者。

三、代码示例与实现

场景：遥控器控制电灯

定义接收者

class Light {public void on() { System.out.println("灯开启"); }public void off() { System.out.println("灯关闭"); }
}

实现具体命令

class LightOnCommand implements Command {private Light light;public LightOnCommand(Light light) { this.light = light; }public void execute() { light.on(); }
}

调用者与客户端

public class Client {public static void main(String[] args) {Light light = new Light();Command command = new LightOnCommand(light);RemoteControl control = new RemoteControl();control.setCommand(command);control.pressButton(); // 输出：灯开启}
}

结果：通过调用者间接控制接收者，实现解耦。

四、高级应用场景

宏命令（Macro Command）
将多个命令组合成一个复合命令，例如批量执行操作：

class MacroCommand implements Command {private List commands = new ArrayList<>();public void add(Command cmd) { commands.add(cmd); }public void execute() { commands.forEach(Command::execute); }
}

撤销与重做（Undo/Redo）
通过扩展命令对象的undo()方法实现撤销功能：
```
public interface UndoableCommand extends Command {void undo();
}
```
异步命令队列
结合线程池处理异步任务，提升系统吞吐量。

五、优缺点分析

优点	缺点
解耦请求发送者与接收者，提升灵活性	可能导致类爆炸问题（每个命令需独立类）
支持扩展新命令，符合开闭原则	增加系统复杂度，需额外管理命令对象
便于实现撤销、日志记录等高级功能	过度设计风险，简单场景可能不必要