命令模式

1、智能生活项目需求

1）我们买了一套智能家电，有照明灯、风扇、冰箱、洗衣机，我们只要在手机上安装app就可以控制这些家电工作。

2）这些智能家电来自不同的厂家，我们不想针对每一种家电都安装一个App，分别控制，我们希望只要一个app就可以控制全部智能家电。

3）要实现一个app控制所有智能家电的需要，则每个智能家电厂家都要提供一个统一的接口给app调用，这时就可以考虑使用命令模式。

4）命令模式可将“动作的请求者”从“动作的执行者”对象中解耦出来。

5）在我们的例子中，动作的请求者是手机app，动作的执行者是每个厂家的一个家电产品。

2、命令模式的基本介绍

1）命令模式（Command Pattern）：在软件设计中，我们经常需要向某些对象发送请求，但是并不知道请求的接收者是谁，也不知道被请求的操作是哪个，我们只需在程序运行时指定具体的请求接收者即可，此时，可以使用命令模式来进行设计。

2）命令模式使得请求发送者与请求接收者消除彼此之间的耦合，让对象之间的调用关系更加灵活，实现解耦。

3）在命令模式中，会将一个请求封装为一个对象，以便使用不同参数来表示不同的请求（即命令），同时命令模式也支持可撤销的操作。

4）通俗易懂的理解，将军发布命令，士兵去执行。其中有几个角色，将军（命令发布者）、士兵（命令的具体执行者）、命令（连接将军和士兵）。

Invoker是调用者（将军），Receiver是被调用者（士兵），MyCommand是命令，实现了Command接口，持有接收对象。

3、结构

命令模式包含以下主要角色：

1）抽象命令类（Command）角色：定义命令的接口，声明执行的方法。

2）具体命令（Concrete Command）角色：具体的命令，实现命令接口：通常会持有接收者，并调用接收者的功能来完成命令要执行的操作。

3）实现者/接收者（Receiver）角色：接收者，真正执行命令的对象。任何类都可能成为一个接收者，只要它能够实现命令要求实现的相应功能。

4）调用者/请求者（Invoker）角色：要求命令对象执行请求，通常会持有命令对象，可以持有很多的命令对象。这个是客户端真正触发命令并要求命令执行相应操作的地方，也就是说相当于使用命令对象的入口。

4、应用实例代码实现

【1】服务员让厨师炒菜案例

服务员：就是调用者角色，由她来发起命令。
资深大厨：就是接收者角色，真正命令执行的对象。
订单：命令中包含订单。

// 订单类
public class Order {
    // 餐桌号码
    private int diningTable;
    
    // 所下的餐品及份数
    private Map<String, Integer> foodDir = new HashMap<String, Integer>();
    
    public int getDiningTable() {
        return diningTable;
    }
    
    public void setDiningTable(int diningTable) {
        this.diningTable = diningTable;
    }
    
    public Map<String, Integer> getFoodDir() {
        return foodDir;
    }
    
    public void setFood(String name, int num) {
        foodDir.put(name, num);
    }
}

// 厨师类
public class SeniorChef {
    public void makeFood(String name, int num) {
        System.out.println(num + "份" + name);
    }
}

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

// 具体命令
public class OrderCommand implements Command {
    // 持有接收者对象
    private SeniorChef receiver;
    
    private Order order;
    
    public OrderCommand(SeniorChef receiver, Order order) {
        this.receiver = receiver;
        this.order = order;
    }
    
    public void execute() {
        System.out.println(order.getDiningTable() + "桌的订单：");
        Map<String, Integer> foodDir = order.getFoodDir();
        for(Map.Entry<String, Integer> entry: foodDir.entrySet()) {
            String key = entry.getKey();
            Integer value = entry.getValue();
            receiver.makeFood(foodName, value);
        }
        System.out.println(order.getDiningTable() + "桌的饭准备完毕！！！");
    }
}

// 服务员类
public class Waitor {
    // 持有多个命令对象
    private List<Command> commands = new ArrayList<Command>();
    
    public void setCommand(Command cmd) {
        // 将cmd对象存储到list集合中
        commands.add(cmd);
    }
    
    // 发起命令功能，喊订单来了。
    public void orderUp() {
        System.out.println("美女服务员：大厨，新订单来了。。。");
        for(Command command : commands) {
            if(command != null) {
                command.execute();
            }
        }
    }
}

// 客户端
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建第一个订单对象
        Order order1 = new Order();
        order1.setDiningTable(1);
        order1.setFood("西红柿鸡蛋面", 1);
        order1.setFood("小杯可乐", 2);
        
        // 创建第二个订单对象
        Order order2 = new Order();
        order2.setDiningTable(2);
        order2.setFood("尖椒肉丝盖饭", 1);
        order2.setFood("小杯雪碧", 1);
        
        // 创建厨师对象
        SeniorChef receiver = new SeniorChef();
        // 创建命令对象
        OrderCommand cmd1 = new OrderCommand(receiver, order1);
        OrderCommadn cmd2 = new OrderCommand(receiver, order2);
        
        // 创建服务员
        Waitor invoke = new Waitor();
        invoke.setCommand(cmd1);
        invoke.setCommand(cmd2);
        // 服务员发起命令
        invoke.orderUp();
    }
}

【2】家用电器控制案例

// 创建命令接口
public interface Command {
    // 执行动作（操作）
    void execute();
    
    // 撤销动作（操作）
    void undo();
}

public class LightReceiver {
    public void on() {
        System.out.println(" 电灯打开了..");
    }
    
    public void off() {
        System.out.println(" 电灯关闭了");
    }
}

public class LightOnCommand implements Command {
    // 聚合LightReceiver
    private LightReceiver light;
    
    public LightOnCommand(LightReceiver light) {
        this.light = light;
    }
    
    @Override
    public void execute() {
        light.on();
    }
    
    @Override
    public void undo() {
        light.off();
    }
}

public class LightOffCommand implements Command {
    // 聚合LightReceiver
    private LightReceiver light;
    
    public LightOffCommand(LightReceiver light) {
        this.light = light;
    }
    
    @Override
    public void execute() {
        light.off();
    }
    
    @Override
    public void undo() {
        light.on();
    }
}

// 空操作没有任何命令，即空执行，用于初始化每个按钮，当调用空命令时，对象什么都不做。
// 其实，这样是一种设计模式，可以省掉对空判断
public class NoCommand implements Command {

    @Override
    public void execute() {

    }
    
    @Override
    public void undo() {

    }
}

public class RemoteController {
    // 开 按钮的命令数组
    Command[] onCommands;
    
    // 关 按钮的命令数组
    Command[] offCommands;
    
    // 执行撤销的命令
    Command undoCommand;
    
    // 构造器，完成对按钮初始化
    public RemoteController() {
        onCommands = new Command[5];
        offCommands = new Command[5];
        
        for(int i = 0; i < 5; i++) {
            onCommands[i] = new NoCommand();
            offCommands[i] = new NoCommand();
        }
    }
    
    // 给我们的按钮设置你需要的命令
    public void setCommand(int no, Command onCommand, Command offCommand) {
        onCommands[no] = onCommand;
        offCommands[no] = offCommand;
    }
    
    // 按下开按钮
    public void onButtonWasPushed(int no) {
        // 找到你按下的按钮，并调用对应方法
        onCommands[no].execute();
        
        // 记录这次操作，用于撤销
        undoCommand = onCommands[no];
    }
    
    // 按下关按钮
    public void offButtonWasPushed(int no) {
        // 找到你按下的按钮，并调用对应方法
        offCommands[no].execute();
        
        // 记录这次操作，用于撤销
        undoCommand = offCommands[no];
    }    
    
    // 按下撤销按钮
    public void undoButtonWasPushed() {
        undoCommand.undo();
    }
}

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建电灯的对象（接收者）
        LightReceiver lightReceiver = new LightReceiver();
        
        // 创建电灯相关的开关命令
        LightCommand lightOnCommand = new LightOnCommand(lightReceiver);
        LightCommand lightOffCommand = new LightOffCommand(lightReceiver);
        
        // 需要一个遥控器
        RemoteController remoteController = new RemoteController();
        
        // 给遥控器设置命令，比如no=0是电灯的开和关操作
        remoteController.setCommand(0, lightOnCommand, lightOffCommand);
        
        System.out.println("------------按下灯的开按钮------------");
        remoteController.onButtonWasPushed(0);
        
        System.out.println("------------按下灯的关按钮------------");
        remoteController.offButtonWasPushed(0);
        
        System.out.println("------------按下撤销按钮------------");
        remoteController.undoButtonWasPushed(0);       
    }
}

5、命令模式在Spring框架Jdbc Template和jdk的应用

【1】spring中的应用

1）Spring框架的Jdbc Template就使用到了命令模式

StatementCallback接口就类似Command接口

2）代码分析

StatementCallback接口，类似命令接口（Command）
class QueryStatementCallback implements StatementCallback<T>, SqlProvider，匿名内部类，实现类命令接口，同时也充当命令接收者
命令调用者是JdbcTemplate，其中execute(StatementCallback<T> action)方法中，调用action.doInStatement方法，不同的实现StatementCallback接口的对象，对应不同的doInStatement实现逻辑
另外实现StatementCallback命令接口的子类还有QueryStatementCallback、ExecuteStatementCallback等

【2】jdk中的应用

Runable是一个典型的命令模式，Runnable担当命令的角色，Thread充当的是调用者，start方法就是其执行方法。

6、命令模式的注意事项

【1】优点

1）将发起请求的对象与执行请求的对象解耦。发起请求的对象是调用者，调用者只要调用命令对象的execute()方法就可以让接收者工作，而不必知道具体的接收者对象是谁，是如何实现的，命令对象会负责让接收者执行请求的动作，也就是说：请求发起者和请求执行者之间的解耦是通过命令对象实现的，命令对象起到了纽带桥梁的作用。

2）增加或删除命令非常方便。采用命令模式增加与删除命令不会影响其他类，它满足”开闭原则”，对扩展比较灵活。

3）可以实现宏命令。命令模式可以与组合模式结合，将多个命令装配成一个组合命令，即宏命令。

2）容易设计一个命令队列。只要把命令对象放到队列中，就可以多线程的执行命令。

3）容易实现对请求的撤销和重做。