Golang學習筆記_41——觀察者模式
Golang學習筆記_42——迭代器模式
Golang學習筆記_43——責任鏈模式

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一、核心概念

1. 定義

命令模式是一種行為型設計模式，通過將請求封裝為獨立對象實現調用者與執行者的解耦，支持請求的隊列化、撤銷重做和事務管理。其核心特點包括：
? 請求對象化：將操作抽象為可傳遞的命令對象
? 解耦調用鏈：調用者無需了解具體執行細節
? 操作可編排：支持命令的組合與順序控制

2. 解決的問題

? 系統緊耦合：消除行為請求者與實現者的直接依賴
? 操作不可逆：缺乏標準化的撤銷/重做機制
? 事務原子性：多步驟操作無法保證整體執行

3. 核心角色

角色	作用
Command	定義執行操作的統一接口（Execute/Undo）
ConcreteCommand	實現具體命令邏輯，綁定接收者對象
Invoker	觸發命令執行，支持命令存儲與調度
Receiver	實際執行業務操作的對象
Client	組裝命令對象與接收者的關系

4. 類圖

@startuml
' 命令模式類圖interface Command {+execute(): void
}class Invoker {-command: Command+setCommand(command: Command): void+executeCommand(): void
}class ConcreteCommand {-receiver: Receiver+execute(): void
}class Receiver {+action(): void
}' 關系定義
Command <|.. ConcreteCommand
Invoker o--> Command
ConcreteCommand --> Receiver
Receiver <.. ConcreteCommand : <<create>>note left of Command定義執行操作的接口
end notenote right of Receiver實際執行操作的對象
end note
@enduml

二、特點分析

優點

1. 解耦架構：徹底分離請求發起方與執行方
2. 可擴展性：新增命令不影響現有系統
3. 事務支持：支持多命令原子操作與回滾

缺點

1. 類膨脹：每個命令需獨立類實現
2. 執行開銷：間接調用帶來性能損耗
3. 復雜度：需處理命令生命周期管理

三、適用場景

1. 事務管理系統

// 轉賬命令示例
type TransferCommand struct {from   *Accountto     *Accountamount int
}func (t *TransferCommand) Execute() {t.from.Debit(t.amount)t.to.Credit(t.amount)
}func (t *TransferCommand) Undo() {t.from.Credit(t.amount)t.to.Debit(t.amount)
}

（實現資金劃轉與回滾，參考的撤銷實現）

2. 多媒體遙控器

type TVPowerCommand struct {tv *Television
}func (c *TVPowerCommand) Execute() {if c.tv.IsOn {c.tv.TurnOff()} else {c.tv.TurnOn()}
}

3. 操作審計系統

type AuditLog struct {commands []Command
}func (a *AuditLog) Record(cmd Command) {a.commands = append(a.commands, cmd)cmd.Execute()
}

四、Go語言實現示例

完整實現代碼

package command_demoimport "fmt"// Command 接口
type Command interface {Execute()
}// Receiver 實現
type StockTrade struct{}func (s *StockTrade) Buy() {fmt.Println("買入股票")
}func (s *StockTrade) Sell() {fmt.Println("賣出股票")
}// ConcreteCommand 具體命令
type BuyStock struct {stock *StockTrade
}func (b *BuyStock) Execute() {b.stock.Buy()
}type SellStock struct {stock *StockTrade
}func (s *SellStock) Execute() {s.stock.Sell()
}// Invoker 調用者
type Broker struct {orders []Command
}func (b *Broker) TakeOrder(cmd Command) {b.orders = append(b.orders, cmd)
}func (b *Broker) PlaceOrders() {for _, cmd := range b.orders {cmd.Execute()}b.orders = nil
}// 客戶端代碼
func Example() {stock := &StockTrade{}buy := &BuyStock{stock: stock}sell := &SellStock{stock: stock}broker := &Broker{}broker.TakeOrder(buy)broker.TakeOrder(sell)broker.PlaceOrders()
}

執行結果

=== RUN   TestExample
買入股票
賣出股票
--- PASS: TestExample (0.00s)
PASS

五、高級應用

1. 宏命令系統

type MacroCommand struct {commands []Command
}func (m *MacroCommand) Execute() {for _, cmd := range m.commands {cmd.Execute()}
}// 使用示例
macro := &MacroCommand{commands: []Command{&SaveCommand{},&CompileCommand{},&DeployCommand{},},
}
macro.Execute()

2. 異步命令隊列

type AsyncInvoker struct {queue chan Command
}func (a *AsyncInvoker) Start() {go func() {for cmd := range a.queue {cmd.Execute()}}()
}func (a *AsyncInvoker) Add(cmd Command) {a.queue <- cmd
}

六、與其他模式對比

模式	核心區別	典型應用場景
策略模式	算法選擇 vs 操作封裝	支付方式選擇
職責鏈模式	請求傳遞 vs 命令執行	審批流程處理
備忘錄模式	狀態存儲 vs 操作記錄	編輯器撤銷功能

七、實現建議

1. 輕量化設計：使用閉包簡化簡單命令

   func NewLightCmd(light *Light) Command {return CommandFunc(light.Toggle)
   }
   

2. 生命周期管理：實現Release()方法釋放資源
3. 批量操作：采用組合模式實現命令集合操作
4. 錯誤處理：增加Validate()預處理方法

八、典型應用

1. 文本編輯器：實現編輯操作撤銷棧
2. 智能家居：物聯網設備控制中心
3. 金融交易：多步驟交易事務管理
4. 游戲開發：玩家操作回放系統

通過命令模式，可以將分布式系統的操作請求轉化為可序列化對象，實現跨網絡的操作重放與審計。在Go語言中，結合channel特性可構建高性能命令管道，適用于實時交易系統等場景。建議對高頻操作命令采用對象池優化，避免重復創建開銷。