设计模式之命令模式

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最近在看Hystrix的应用，整个HystrixCommand的概念都是基于Command Pattern（命令模式），正好对我来说是一个比较陌生的设计模式，借此机会深入了解一下。

命令模式的定义和动机

  • 定义

    Encapsulate a request as an object, thereby letting you parameterize clients with
    different requests, queue or log requests, and support undoable operations.
    将一个请求封装成对象，使得你可以为客户定制化不同的请求，把请求纳入队列或记录请求日志，以及支持可撤销的操作。

  • 动机

    Sometimes it’s necessary to issue requests to objects without knowing anything about the operation being requested or the receiver of the request.
    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，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。

命令模式的结构

命令模式包含如下几类角色：

  • Command - 声明执行操作的接口
  • ConcreteCommand - 将一个接收者绑定到一个动作，调用接收者相应的操作已实现Execute
  • Invoker - 要求命令执行这个请求
  • Receiver - 知道如何实施某个请求的具体操作
  • Client - 创建ConcreteCommand，并为它设定接收者

类图

Command Pattern

时序图

commandpattern-seq

命令模式的一大特点就是对请求的发送者和接收者进行解耦，使得发送者和接收者之间没有直接引用关系，发送请求的一方只需要知道如何发送请求，而不必知道请求如何完成。

举个栗子更好懂

看了一堆概念，并不知道在说些什么。

我们还是结合书中给出的例子来看。
假设我们现在要设计一个通用菜单类库，它会显示一个下拉菜单，当用户点击每个菜单按钮的时候一定会触发某个操作，但是具体的操作要做什么是由使用菜单的应用程序来定义的。作为通用类库，我们只需要实现“点击触发请求”这个工作流就可以了。

这就是一个适用命令模式的典型场景了。

下面几段代码简单模拟了一个类似的场景（稍有出入，简化了一下菜单按钮被点击的过程，这里就用一个list简单粗暴的遍历意思一下啦~）

类图

Command Pattern Demo

代码

  • Command

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    public interface Command {

        void execute();

    }

  • CopyCommand & PastCommand

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    public class CopyCommand implements Command {

        private Document doc;

        public CopyCommand(Document doc) {
            this.doc = doc;
        }

        @Override
        public void execute() {
            this.doc.copy();
        }

    }

    public class PasteCommand implements Command {

        private Document doc;

        public PasteCommand(Document doc) {
            this.doc = doc;
        }

        @Override
        public void execute() {
            this.doc.paste();
        }

    }

  • Document

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    public class Document {

        private String name;

        public Document(String name) {
            this.name = name;
        }

        public void copy() {
            System.out.println(this.name + " Copied!");
        }

        public void paste() {
            System.out.println(this.name + " Pasted!");
        }

    }

  • DocOperationExecutor

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    public class DocOperationExecutor {

        private final List<Command> commands = new ArrayList<>();

        public void executeCommand(Command command) {
            commands.add(command);
            command.execute();
        }

    }

  • Client

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    public class Client {

        public static void main(String[] args) {
            Document doc = new Document("Demo Doc");
            DocOperationExecutor executor = new DocOperationExecutor();
            executor.executeCommand(new CopyCommand(doc));
            executor.executeCommand(new PasteCommand(doc));
        }

    }

命令模式的优缺点

  • 优点
    • 解耦了请求发送者和请求接受者之间的依赖
    • 新增命令很容易，不会影响已有的命令
    • 可以将命令进行组合变成组合命令（宏？）
    • 可以比较方便的实现对请求的撤销和重做
  • 缺点
    • 可能会导致大量的ConcreteCommand类 =皿=

适用场景嘛，能充分发挥这个模式的优点的场景都是合适的啦~

参考资料