命令模式与宏命令之间的联系

命令模式与宏命令的关系可以概括为「整体与部分」的组合关系，具体来说：

1. 层级关系

  • 命令模式 是基础设计模式，提供单个命令的封装机制。
  • 宏命令 是命令模式的扩展应用，通过组合多个命令形成复合命令，本质上是一个组合模式（Composite Pattern）与命令模式的结合。

2. 设计意图对比

命令模式 宏命令
核心目标 解耦请求发送者与执行者 批量处理多个命令
关注点 单个命令的生命周期管理 命令集合的编排与协同执行
典型应用 按钮点击操作、撤销/重做单个步骤 一键执行复杂操作流、事务处理
扩展性体现 支持不同的具体命令实现 支持动态增删子命令

3. 结构关系图解

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
          ┌───────────────┐
          │   Command     │
          │ (接口/抽象类)   │
          └──────┬────────┘
                 △
         ┌───────┴───────┐
         │               │
┌─────────────────┐  ┌─────────────────┐
│ ConcreteCommand │  │   MacroCommand  │
│  (具体单个命令)   │  │  (复合命令容器)   │
└─────────────────┘  └───────┬─────────┘
                              △
                      ┌───────┴───────┐
                      │               │
               ┌─────────────┐  ┌─────────────┐
               │ Command A   │  │ Command B   │
               └─────────────┘  └─────────────┘

4. 关键协作方式

(1) 宏命令如何扩展命令模式

  • 组合模式的应用：宏命令自身实现Command接口，同时内部维护一个Command集合
  • 透明性处理：对调用者而言，执行宏命令与执行普通命令无感知差异
  • 递归执行：宏命令的execute()方法遍历调用所有子命令的execute()

(2) 典型交互流程

1
2
3
4
5
6
[调用者] → 触发宏命令.execute()
           │
           ▼
宏命令遍历子命令集合 → 依次执行  command1.execute()
                                command2.execute()
                                    command3.execute()

5. 实战案例：支持撤销的事务操作

场景需求

  • 用户执行「批量删除文件」操作
  • 需要支持整体撤销（回滚所有删除操作）
  • 若任意子命令失败，自动回滚已执行的命令

代码实现要点

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
// 增强的宏命令（支持事务回滚）
class TransactionMacroCommand implements Command {
    private List<Command> commands = new ArrayList<>();
    private Stack<Command> executedCommands = new Stack<>();

    public void addCommand(Command cmd) {
        commands.add(cmd);
    }

    @Override
    public void execute() {
        executedCommands.clear();
        try {
            for (Command cmd : commands) {
                cmd.execute();
                executedCommands.push(cmd); // 记录已执行的命令
            }
        } catch (Exception e) {
            undoAll(); // 出现异常时回滚
            throw e;
        }
    }

    public void undoAll() {
        while (!executedCommands.isEmpty()) {
            Command cmd = executedCommands.pop();
            if (cmd instanceof UndoableCommand) {
                ((UndoableCommand) cmd).undo();
            }
        }
    }
}

// 可撤销的命令接口
interface UndoableCommand extends Command {
    void undo();
}

// 具体可撤销命令示例
class DeleteFileCommand implements UndoableCommand {
    private File file;
    private boolean backupExists = false;
    
    public void execute() {
        if (file.exists()) {
            createBackup(); // 创建备份以便撤销
            file.delete();
        }
    }
    
    public void undo() {
        if (backupExists) restoreFromBackup(); // 恢复文件
    }
}

6. 二者的本质联系

  • 相同基因：宏命令完全遵循命令模式的核心思想（将请求封装为对象）
  • 能力增强：宏命令通过组合模式赋予了命令模式批量操作和嵌套执行的能力
  • 设计演进：
    单一命令 → 可撤销命令 → 宏命令 体现了设计模式的渐进式抽象过程

总结：选择使用宏命令的时机

当你的系统出现以下特征时，应考虑在命令模式基础上引入宏命令：

  1. 需要将多个关联操作原子化执行（如数据库事务）
  2. 存在重复操作序列需要抽象（如自动化脚本）
  3. 要求实现层级撤销（如 Photoshop 的批量操作回退）
  4. 需要动态组装操作流（如工作流引擎）