命令模式

命令模式（Command Pattern）是一种行为型设计模式，它的核心思想是将请求封装为独立的对象，使请求的发送者和接收者解耦，并支持请求的队列化、日志记录、撤销/重做等扩展功能。

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一、命令模式的核心结构

1. 核心角色

• Command（命令接口）：定义执行操作的接口（如execute()）
• ConcreteCommand（具体命令）：实现命令接口，绑定接收者对象和动作
• Invoker（调用者）：触发命令的对象（如按钮、菜单项）
• Receiver（接收者）：真正执行操作的对象（如文件系统、数据库）
• Client（客户端）：创建具体命令并设置其接收者

2. 简单代码示例

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

// 接收者（实际执行操作的对象）
class Light {
    public void turnOn() { System.out.println("灯已打开"); }
    public void turnOff() { System.out.println("灯已关闭"); }
}

// 具体命令：开灯
class LightOnCommand implements Command {
    private Light light;
    
    public LightOnCommand(Light light) {
        this.light = light;
    }
    
    @Override
    public void execute() {
        light.turnOn();
    }
}

// 调用者（遥控器按钮）
class RemoteControlButton {
    private Command command;
    
    public void setCommand(Command command) {
        this.command = command;
    }
    
    public void press() {
        command.execute(); // 触发命令
    }
}

// 客户端使用
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        Light light = new Light();
        Command lightOn = new LightOnCommand(light);
        
        RemoteControlButton button = new RemoteControlButton();
        button.setCommand(lightOn);
        button.press(); // 输出：灯已打开
    }
}

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二、命令模式的关键应用场景

1. 需要解耦请求发送者和接收者
   （如 GUI 按钮不应直接操作业务逻辑）

2. 支持撤销/重做操作
   （记录命令历史，反向执行命令）

3. 实现操作队列或延迟执行
   （如线程池任务调度）

4. 支持事务操作
   （一组命令要么全部成功，要么全部回滚）

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三、宏命令（Macro Command）

1. 什么是宏命令？

宏命令是组合多个命令的复合命令，通过一次调用触发多个命令的执行，常用于：

• 批量操作（如「一键备份」触发文件压缩+上传+日志记录）
• 事务处理（多个操作作为一个原子操作）

2. 宏命令实现示例

// 宏命令（实现命令接口的集合）
class MacroCommand implements Command {
    private List<Command> commands = new ArrayList<>();
    
    public void addCommand(Command cmd) {
        commands.add(cmd);
    }
    
    @Override
    public void execute() {
        for (Command cmd : commands) {
            cmd.execute(); // 依次执行所有命令
        }
    }
}

// 使用示例
public class MacroClient {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建多个设备
        Light light = new Light();
        Speaker speaker = new Speaker(); // 假设有Speaker类
        
        // 创建具体命令
        Command lightOn = new LightOnCommand(light);
        Command speakerOn = new SpeakerOnCommand(speaker); // 假设有SpeakerOnCommand
        
        // 组合宏命令
        MacroCommand morningRoutine = new MacroCommand();
        morningRoutine.addCommand(lightOn);
        morningRoutine.addCommand(speakerOn);
        
        // 触发宏命令
        RemoteControlButton button = new RemoteControlButton();
        button.setCommand(morningRoutine);
        button.press(); 
        // 输出：
        // 灯已打开
        // 音响已启动
    }
}

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四、命令模式 vs 其他模式

对比维度	命令模式	策略模式
核心目的	封装请求	封装算法
关注点	请求的触发与执行解耦	算法的灵活替换
典型应用	撤销/重做、事务	支付方式、排序策略
扩展方向	支持命令组合（宏命令）	支持算法族的动态切换

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五、命令模式的最佳实践

1. 实现撤销操作
   在命令接口中增加undo()方法，保存执行前的状态：

   interface Command {
       void execute();
       void undo(); // 新增撤销方法
   }
   
   // 具体命令示例
   class LightOnCommand implements Command {
       private Light light;
       private boolean prevState; // 记录之前的状态
       
       public void execute() {
           prevState = light.isOn(); // 保存状态
           light.turnOn();
       }
       
       public void undo() {
           if (!prevState) light.turnOff(); // 恢复原状态
       }
   }

2. 结合责任链模式
   实现命令的链式执行（一个命令执行后自动触发下一个命令）

3. 与备忘录模式结合
   实现更复杂的状态回滚机制

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总结：命令模式的本质

通过将「做什么」（请求内容）与「谁来做」（执行对象）、「何时做」（触发时机）分离，实现了：

• 解耦：调用者无需知道接收者的存在
• 扩展性：轻松添加新命令
• 可编排性：通过宏命令实现复杂操作流

适用场景口诀：
当你有需要解耦的请求操作，
或想要支持撤销、重做，
或是批量操作要组合，
命令模式是你可靠的选择！