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。

  1. 通过引入中间件(抽象接口)降低系统的耦合度。
  2. 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”。
  3. 可以实现宏命令。命令模式可以与

结合,将多个命令装配成一个组合命令,即宏命令。

  1. 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。
  2. 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:

  1. 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。
  2. 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。

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。

1. 模式的结构

命令模式包含以下主要角色。

  1. 抽象命令类(Command)角色:声明执行命令的接口,拥有执行命令的抽象方法 execute()。
  2. 具体命令类(Concrete Command)角色:是抽象命令类的具体实现类,它拥有接收者对象,并通过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:执行命令功能的相关操作,是具体命令对象业务的真正实现者。
  4. 调用者/请求者(Invoker)角色:是请求的发送者,它通常拥有很多的命令对象,并通过访问命令对象来执行相关请求,它不直接访问接收者。
命令模式的结构图
完全解耦没有直接引用关系
  • Receiver(接收者): 接收者执行与请求相关的操作,它具体实现对请求的业务处理。
  • Invoker(调用者):请求发送者,通过命令对象来执行请求。
  • Command(抽象命令类):一个抽象类或接口,声明了执行请求的Execute()方法,通过这些方法可以调用请求接收者的相关操作
  • ConcreteCommand(具体命令类):具体命令类是抽象命令类的子类,实现了抽象命令类中声明的方法。在实现Execute()方法时,将调用接收者对象的相关操作(Action)

下面以电视机为例实现这个命令模式,其UML类图如下:

go语言实现

2.1 Receiver角色实现

type TV struct{}

func (tv TV) Open() {
	fmt.Println("开机")
}

func (tv TV) Close() {
	fmt.Println("关机")
}

func (tv TV) ChangeChannel() {
	fmt.Println("换台")
}

2.2 Command以及ConcreteCommand角色实现

type Command interface {
	Execute()
}

type OpenCommand struct {
	receiver TV
}

func (oc OpenCommand) Execute() {
	oc.receiver.Open()
}

type CloseCommand struct {
	receiver TV
}

func (cc CloseCommand) Execute() {
	cc.receiver.Close()
}

type ChangeChannelCommand struct {
	receiver TV
}

func (ccc ChangeChannelCommand) Execute() {
	ccc.receiver.ChangeChannel()
}

2.3 Invoker角色实现

type Invoke struct {
	Command
}

func (i Invoke) ExecuteCommand() {
	i.Command.Execute()
}

2.4 定义工厂方法创建Command

func NewCommand(t string, tv TV) Command {
	switch t {
	case "open":
		return OpenCommand{
			receiver: tv,
		}
	case "close":
		return CloseCommand{
			receiver: tv,
		}
	case "changechannel":
		return ChangeChannelCommand{
			receiver: tv,
		}
	default:
		return nil
	}
}

2.5 客户端调用

func main() {
	//创建一个Reveiver
	tTV := command.TV{}
	//创建一个Command
	tCommand := command.NewCommand("open", tTV)
	//创建一个调用者
	tInvoke := command.Invoke{
		Command: tCommand,
	}
	tInvoke.ExecuteCommand()

	tCommand = command.NewCommand("changechannel", tTV)

	tInvoke = command.Invoke{
		Command: tCommand,
	}
	tInvoke.ExecuteCommand()

	tCommand = command.NewCommand("close", tTV)

	tInvoke = command.Invoke{
		Command: tCommand,
	}
	tInvoke.ExecuteCommand()
}