一、核心定義與設計思想
命令模式通過對象化請求，將操作的具體實現細節封裝在命令對象中，使得調用者（Invoker）無需直接依賴接收者（Receiver），僅需通過命令對象間接調用。這種設計支持以下能力：
- 解耦請求發送者與執行者：調用者僅與命令接口交互，無需了解接收者的實現細節。
- 支持擴展性與靈活性：新增命令只需實現接口，符合開閉原則。
- 實現高級功能：如撤銷（Undo）、重做（Redo）、事務管理及日志記錄。
二、模式結構與角色
命令模式包含以下核心角色：
- Command（抽象命令接口）
聲明執行操作的統一接口，通常包含execute()方法，部分場景擴展undo()方法以支持撤銷。public interface Command { void execute(); void undo(); // 可選 } - ConcreteCommand（具體命令類）
實現命令接口，持有接收者的引用并調用其方法。例如：public class LightOnCommand implements Command {private Light receiver;public LightOnCommand(Light receiver) { this.receiver = receiver; }public void execute() { receiver.turnOn(); } } - Receiver（接收者）
實際執行操作的對象，例如電燈、文本編輯器等業務邏輯實現類。 - Invoker（調用者）
觸發命令執行的入口，不關心命令具體實現。例如遙控器或按鈕：public class RemoteControl {private Command command;public void pressButton() { command.execute(); } } - Client（客戶端）
創建具體命令對象并綁定接收者，將其傳遞給調用者。
三、代碼示例與實現
場景：遙控器控制家電（經典案例）
- 定義接收者
class Light {public void turnOn() { System.out.println("燈已開啟"); }public void turnOff() { System.out.println("燈已關閉"); } } - 實現具體命令
class LightOnCommand implements Command {private Light light;public LightOnCommand(Light light) { this.light = light; }public void execute() { light.turnOn(); } } - 調用者與客戶端交互
結果：調用者與接收者完全解耦，支持靈活替換命令。public class Client {public static void main(String[] args) {Light light = new Light();Command cmdOn = new LightOnCommand(light);RemoteControl control = new RemoteControl();control.setCommand(cmdOn);control.pressButton(); // 輸出：燈已開啟} }
四、高級應用場景
- 撤銷與重做（Undo/Redo）
通過維護命令歷史棧實現操作回滾。例如文本編輯器的撤銷功能：class Editor {private String text;public void insert(String content) { /* 實現 */ }public void delete(String content) { /* 實現 */ } } class InsertCommand implements Command {private Editor receiver;private String content;public void execute() { receiver.insert(content); }public void undo() { receiver.delete(content); } } - 宏命令（Macro Command）
將多個命令組合為一個復合命令，實現批量操作：class MacroCommand implements Command {private List commands = new ArrayList<>();public void add(Command cmd) { commands.add(cmd); }public void execute() { commands.forEach(Command::execute); } } - 異步任務隊列
結合線程池處理異步請求，提升系統吞吐量：class CommandQueue {private BlockingQueue queue = new LinkedBlockingQueue<>();public void addCommand(Command cmd) { queue.put(cmd); }public void process() { queue.forEach(cmd -> new Thread(cmd::execute).start()); } }
五、優缺點分析
| 優點 | 缺點 |
|---|---|
| 解耦請求發送者與接收者，提升系統靈活性 | 可能導致類爆炸問題（每個操作需獨立命令類） |
| 支持撤銷、重做及事務管理，增強用戶體驗 | 增加系統復雜度，需額外維護命令對象 |
| 符合開閉原則，擴展性強 | 過度設計風險，簡單場景可能不必要 |
六、適用場景
- GUI事件處理：如按鈕點擊、菜單操作。
- 事務性操作：數據庫事務的提交與回滾。
- 日志與審計：記錄操作歷史以便恢復。
- 異步任務調度：如消息隊列中的任務處理。
七、與其他模式的對比
- 策略模式：關注算法替換，而命令模式關注請求封裝。
- 觀察者模式：通過訂閱-發布解耦，命令模式通過對象化請求解耦。
- 責任鏈模式：請求逐級傳遞，命令模式明確單一行執行路徑。
總結
命令模式通過對象化請求實現了高度解耦與靈活控制，是構建可擴展系統的利器。其核心價值在于將操作抽象為對象，支持復雜功能（如撤銷、異步隊列）的同時降低系統耦合度。實際應用中需根據場景權衡復雜性，避免濫用。
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