比如看电视时,我们只需要轻轻一按遥控器就能完成频道的切换,这就是命令模式,将换台请求和换台处理完全解耦了。电视机遥控器(命令发送者)通过按钮(具体命令)来遥控电视机(命令接收者)
我们去餐厅吃饭,菜单不是等到客人来了之后才定制的,而是已经预先配置好的。这样,客人来了就只需要点菜,而不是任由客人临时定制。餐厅提供的菜单就相当于把请求和处理进行了解耦,这就是命令模式的体现。
命令模式的定义与特点
命令(Command)模式的定义如下:将一个请求封装为一个对象,使发出请求的责任和执行请求的责任分割开。这样两者之间通过命令对象进行沟通,这样方便将命令对象进行储存、传递、调用、增加与管理。
命令模式的主要优点如下。
- 通过引入中间件(抽象接口)降低系统的耦合度。
- 扩展性良好,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,且满足“开闭原则”。
- 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。
- 方便实现 Undo 和 Redo 操作。命令模式可以与后面介绍的备忘录模式结合,实现命令的撤销与恢复。
- 可以在现有命令的基础上,增加额外功能。比如日志记录,结合装饰器模式会更加灵活。
其缺点是:
- 可能产生大量具体的命令类。因为每一个具体操作都需要设计一个具体命令类,这会增加系统的复杂性。
命令模式的结果其实就是接收方的执行结果,但是为了以命令的形式进行架构、解耦请求与实现,引入了额外类型结构(引入了请求方与抽象命令接口),增加了理解上的困难。不过这也是设计模式的通病,抽象必然会额外增加类的数量,代码抽离肯定比代码聚合更加难理解。
个人备注:
与策略模式相近,区别在于命令模式的环境类有带命令对象参数的构造。即创建环境对象时必须传入一个命令对象。
命令模式的结构与实现
可以将系统中的相关操作抽象成命令,使调用者与实现者相关分离,其结构如下。
服务员要为客户拿早餐,早餐命令按照具体类型下发给具体制作的厨师执行制作方法cooking(),服务员能接收命令Command对象,服务员要先接收一个具体的命令-吃馄饨(实例服务员需要传入默认的command对象),最后调用服务员的Call方法(调用了Command对象的执行方法)//抽象命令
public interface Command
{
void execute();
}
//具体命令A
public class ConcreteCommandA : Command
{
ReceiverA receiver;
public ConcreteCommandA()
{
receiver = new ReceiverA();
}
public void execute()
{
receiver.action();
}
}
//实现者、接收者 - 电视
public class ReceiverA
{
public void action()
{
Debug.Log("接收者的action()方法被调用");
}
}
//调用者、请求者 - 遥控器
public class Invoker
{
Command command;
public Invoker(Command command)
{
this.command = command;
}
public void setCommand(Command command)
{
this.command = command;
}
public void call()
{
command.execute();
Debug.Log("调用者执行命令command");
}
}
void Start()
{
Command A = new ConcreteCommandA();
Invoker AInvoke = new Invoker(A);
AInvoke.call();
}
//执行测试
//接收者的action()方法被调用
//调用者执行命令command
命令模式的应用场景
当系统的某项操作具备命令语义,且命令实现不稳定(变化)时,可以通过命令模式解耦请求与实现。使用抽象命令接口使请求方的代码架构稳定,封装接收方具体命令的实现细节。接收方与抽象命令呈现弱耦合(内部方法无需一致),具备良好的扩展性。
命令模式通常适用于以下场景。请求调用者需要与请求接收者解耦时,命令模式可以使调用者和接收者不直接交互。
- 系统随机请求命令或经常增加、删除命令时,命令模式可以方便地实现这些功能。
- 当系统需要执行一组操作时,命令模式可以定义宏命令来实现该功能。
- 当系统需要支持命令的撤销(Undo)操作和恢复(Redo)操作时,可以将命令对象存储起来,采用备忘录模式来实现。
命令模式的扩展
有时将命令模式与前面学的组合模式联合使用,这就构成了宏命令模式,也叫组合命令模式。宏命令包含了一组命令,它充当了具体命令与调用者的双重角色,执行它时将递归调用它所包含的所有命令。简单来说就是在原有基础上把调用内的单个Command字段改为Command组,并且在execute执行方法内遍历执行Command组内所有对象的execute方法。