14、设计模式之命令模式（Command）-编程知识

一、什么是命令模式
命令模式（Command Pattern）是一种行为型设计模式，又叫动作模式或事务模式。它将请求（命令）封装成对象，使得可以用不同的请求对客户端进行参数化，具体的请求可以在运行时更改、排队或记录，它讲发出者和接收者解耦（顺序：发出者–>命令–>接收者）
本质：封装请求

二、角色组成

抽象命令（Command）：命令是一个抽象接口，定义了执行操作的统一方法。具体的命令类会实现这个接口，并提供执行相应操作的具体逻辑。
具体命令（Concrete Command）：具体命令类实现了抽象命令，它拥有接收者对象，并通过调用接收者的功能来完成命令要执行的操作。
接收者（Receiver）：执行实际命令的类，命令对象会调用接收者的方法来执行请求。
调用者（Invoker）：持有命令对象，通常是多个，并通过访问命令对象来执行相关请求，他不直接访问接收者。

三、优缺点
优点：

解耦：命令模式可以将发送命令的对象和执行命令的对象解耦，使得两者可以独立变化。
可扩展性：可以方便地添加新的命令类和接收者类，而无需修改现有的代码结构。
容易实现撤销和重做功能：由于每个命令对象都封装了具体的操作，可以很容易地实现命令的撤销和重做功能。
支持操作的队列化和延迟执行：命令对象可以被组织成队列或堆栈，实现对操作的排队和延迟执行。
缺点：

增加了类和对象的数量：使用命令模式可能会增加一些新的类和对象，从而增加了代码的复杂性。
需要额外的开销：封装命令对象和操作会增加一些额外的开销，可能会稍微降低性能。
可能导致过多的具体命令类：如果系统的命令比较多，可能会导致需要创建很多具体的命令类，增加了代码维护的难度。
四、应用场景
4.1 生活场景
餐厅点餐：在一家餐厅中，服务员充当调用者，厨师充当接收者，菜品可以作为具体命令。当顾客想点菜时，服务员会将顾客的需求封装成一个命令对象，并传递给厨师。厨师根据命令对象中的信息来完成相应的烹饪工作。这样，顾客和厨师之间不需要直接沟通，而是通过命令对象来实现点餐和烹饪的解耦。
遥控器控制家电：拿电视遥控器举例，遥控器是调用者，电视是接收者。每个按键都可以看作是一个具体命令，例如音量加、音量减、切换频道等。当用户按下某个按键时，遥控器会发送相应的命令给电视，然后电视根据命令执行相应的操作，如增加音量、减小音量或切换频道。
4.2 java场景

Runnable接口：Java中的Runnable接口就是一个典型的命令模式的应用。Runnable接口封装了需要执行的任务，然后可以交给线程去执行。
Timer和TimerTask类：这两个类用于定时任务调度，TimerTask类封装了要执行的任务，然后由Timer类作为调用者执行这些任务。
Statement接口：在Java中与数据库交互时，SQL语句被封装成Statement对象，然后由数据库驱动程序执行相应的命令。

五、代码实现
下面以餐厅点餐为例，解释以下命令模式。在一家餐厅中，服务员充当调用者，厨师充当接收者，菜品可以作为具体命令。当顾客想点菜时，服务员会将顾客的需求封装成一个命令对象，并传递给厨师。厨师根据命令对象中的信息来完成相应的烹饪工作。

抽象命令：Command
具体命令：OrderCommand
接收者：Chef
调用者：Waiter

5.0 UML类图
在这里插入图片描述
5.1 抽象命令（Command）——Command
首先，创建一个命令接口（Command），它定义了点菜和取消点菜的方法

/**** 1.抽象命令（Command）: 点菜和取消两个命令* 定义：命令是一个抽象接口，定义了执行操作的统一方法。*/
public interface Command {//点菜void order();//取消点菜void cancelOrder();
}

5.2 接收者（Receiver）——Chef
创建接收者类（Chef）实现具体的烹饪操作。

/*** * 2.接收者（Receiver）：厨师* 定义：执行实际命令的类，命令对象会调用接收者的方法来执行请求。*/
public class Chef {public void cook() {System.out.println("厨师执行点菜命令：正在烹饪菜品...");}public void cancelCooking() {System.out.println("厨师执行取消命令：停止烹饪菜品！");}
}

5.3 具体命令（Concrete Command）——OrderCommand
创建具体命令类（如点菜命令）实现命令接口，并将点菜的请求和具体的烹饪者（厨师）关联起来

/*** * 3.具体命令（Concrete Command）：点菜命令* 定义：具体命令类实现了抽象命令，它拥有接收者对象，并通过调用接收者的功能来完成命令要执行的操作。*/
public class OrderCommand implements Command{// 厨师private Chef chef;public OrderCommand(Chef chef) {this.chef = chef;}public void order() {//与具体的烹饪者（厨师）关联，执行点菜操作chef.cook();}public void cancelOrder() {//与具体的烹饪者（厨师）关联，执行取消点菜操作chef.cancelCooking();}
}

5.4 调用者（Invoker）——Waiter

最后，在服务员类中，创建调用者（服务员），接收命令（点菜命令），并执行相应的操作

/**** 4.调用者（Invoker）：服务员* 定义：持有命令对象，通常是多个，并通过访问命令对象来执行相关请求，他不直接访问接收者。*/
public class Waiter {//命令对象private Command command;public void setCommand(Command command) {this.command = command;}public void takeOrder() {// 服务员接收到顾客的点菜请求System.out.println("服务员接收到顾客（客户端）点菜请求！");// 执行点菜操作command.order();}public void cancelOrder() {// 服务员收到顾客的取消点菜请求System.out.println("服务员接收到顾客（客户端）取消点菜请求！");// 执行取消点菜操作command.cancelOrder();}
}

5.5 testCommand

/*** * 命令模式测试类*/
@SpringBootTest
public class TestCommand {@Testvoid testCommand(){// 创建厨师（接收者）Chef chef = new Chef();// 创建点菜命令Command orderCommand = new OrderCommand(chef);// 创建服务员（调用者）Waiter waiter = new Waiter();// 设置命令waiter.setCommand(orderCommand);// 服务员接收到点菜请求waiter.takeOrder();// 服务员接收到取消点菜请求waiter.cancelOrder();}
}