java设计模式学习之【命令模式】

文章目录

引言
命令模式简介
- 定义与用途
- 实现方式
使用场景
优势与劣势
在Spring框架中的应用
股票示例
代码地址

引言

想象一下，你在一个忙碌的厨房里，厨师们正忙于准备各种菜肴。每当服务员带来一个新订单时，他们不会直接对厨师说需要做什么菜。相反，订单被写在纸上，并放置在一个订单队列中。厨师们会一个接一个地取订单，并准备相应的菜肴。这里，每个订单就像是一个“命令”，它包含了需要执行的所有信息。在软件开发中，我们处理命令时也可以采取类似的方式。命令模式允许我们以同样的方式封装所有信息，这些信息需要执行某项操作或触发某个事件，然后像传递订单一样传递这些命令。

命令模式简介

定义与用途

命令模式（Command Pattern）是一种行为型设计模式，它将一个请求或简单操作封装为一个对象。这种模式允许用户根据不同的请求将方法调用、请求或操作封装到单独的对象中，并将这些对象传递给调用者。调用者随后可以根据需求执行这些操作。这种模式通常用于：队列操作、回调操作和对请求的日志记录。

实现方式

实现命令模式涉及以下几个关键组件：

命令接口（Command）：定义了执行操作的接口。
具体命令（Concrete Command）：实现命令接口，定义接收者上执行的动作。
接收者（Receiver）：执行与请求相关联的操作。
调用者（Invoker）：持有命令，并在某个时间点调用命令的执行方法。
客户端（Client）：创建具体命令，并设置其接收者。

使用场景

命令模式适用于以下场景：
当需要将请求发送者和请求接收者解耦时。
当需要对请求的排队、记录或可撤销操作时。
在需要支持宏命令和事务系统的场景中。

例如：

GUI按钮和菜单项：GUI的按钮和菜单项通常使用命令模式来处理用户输入。
事务型行为：命令模式可以用来实现事务系统，其中命令有执行和回滚两种操作。
多级撤销功能：在支持撤销操作的系统中，命令模式可以用来记录操作的历史，以便用户可以撤销或重做它们。

优势与劣势

优势
降低系统的耦合度：命令模式将调用操作的对象与知道如何实施该操作的对象解耦。
增强了扩展性：可以很容易地增加新的命令。
可以组合命令：可以组合多个命令，实现复杂的功能。
劣势
可能会导致某些系统有过多的具体命令类。

在Spring框架中的应用

JdbcTemplate 是Spring框架中使用命令模式的一个很好的例子。在JdbcTemplate的上下文中，命令模式提供了一种强大的机制来抽象和封装对数据库的各种操作。它允许JdbcTemplate通过执行各种StatementCallback实现来灵活地执行各种操作，同时保持其自身的简洁和不涉及具体数据库操作的逻辑。

（1）命令接口（Command）- StatementCallback
StatementCallback<T>接口 在这个上下文中类似于命令模式中的命令接口。它定义了一个doInStatement(Statement stmt)方法，该方法接收一个Statement对象作为参数。不同的实现将对数据库执行不同的操作。
（2）具体命令和接收者 - QueryStatementCallBack和其他实现
具体命令 由实现StatementCallback接口的类表示，例如QueryStatementCallBack。这些类封装了对数据库执行特定操作的逻辑。
同时充当命令接收者：在这种情况下，具体命令类（例如QueryStatementCallBack）不仅表示命令，还包含执行命令所需的逻辑，因此它们也扮演了接收者的角色。它们知道如何操作数据库来执行特定的操作。
（3）命令调用者 - JdbcTemplate
JdbcTemplate 是命令调用者。它提供了一个execute方法，该方法接受一个StatementCallback对象。JdbcTemplate不关心StatementCallback的具体操作，它只调用doInStatement方法并传递必要的Statement对象。这样，JdbcTemplate就可以执行各种不同的数据库操作，而不需要知道具体的细节。
（4）不同的具体命令实现
StatementCallback的其他实现，如QueryStatementCallback，为不同类型的数据库操作提供了具体实现。每个实现都有自己独特的doInStatement方法，它们封装了如何使用传递给它们的Statement来执行操作。

股票示例

在这里插入图片描述
步骤 1：创建命令接口
首先定义了一个 Order 接口，作为命令的角色。

public interface Order {void execute();
}

这个接口定义了一个execute方法，所有的命令都将实现这个方法来执行它们的操作。

步骤 2：创建请求类
创建了一个 Stock 类，作为请求的角色。

public class Stock {private String name = "ABC";private int quantity = 10;public void buy(){System.out.println("股票 [ 名称: "+name+", 数量: " + quantity +" ] 购买了");}public void sell(){System.out.println("股票 [ 名称: "+name+", 数量: " + quantity +" ] 卖出了");}
}

这个类代表一个股票，有买入和卖出的操作。

步骤 3：创建具体命令类
创建了实现Order接口的具体命令类。

public class BuyStock implements Order {private Stock abcStock;public BuyStock(Stock abcStock){this.abcStock = abcStock;}@Overridepublic void execute() {abcStock.buy();}
}public class SellStock implements Order {private Stock abcStock;public SellStock(Stock abcStock){this.abcStock = abcStock;}@Overridepublic void execute() {abcStock.sell();}
}

BuyStock和SellStock是具体的命令，分别代表购买股票和出售股票的操作。

步骤 4：创建命令调用者类
创建了一个 Broker 类，作为命令的调用者。

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;public class Broker {private List<Order> orderList = new ArrayList<Order>(); public void takeOrder(Order order){orderList.add(order);		}public void placeOrders(){for (Order order : orderList) {order.execute();}orderList.clear();}
}

Broker 可以接受和存储命令，然后一次性执行这些命令。它通过调用每个命令的execute方法来执行命令。

步骤 5：使用 Broker 类来接受和执行命令

public class CommandPatternDemo {public static void main(String[] args) {Stock abcStock = new Stock();BuyStock buyStockOrder = new BuyStock(abcStock);SellStock sellStockOrder = new SellStock(abcStock);Broker broker = new Broker();broker.takeOrder(buyStockOrder);broker.takeOrder(sellStockOrder);broker.placeOrders();}
}