设计模式笔记 – 命令模式

命令模式（Command Pattern）是一种数据驱动的设计模式，它属于行为型模式。请求以命令的形式包裹在对象中，并传给调用对象。调用对象寻找可以处理该命令的合适的对象，并把该命令传给相应的对象，该对象执行命令。

介绍

• 意图： 将一个请求封装成一个对象，从而使您可以用不同的请求对客户进行参数化。
• 主要解决： 在软件系统中，行为请求者与行为实现者通常是一种紧耦合的关系，但某些场合，比如需要对行为进行记录、撤销或重做、事务等处理时，这种无法抵御变化的紧耦合的设计就不太合适。
• 何时使用： 在某些场合，比如要对行为进行"记录、撤销/重做、事务"等处理，这种无法抵御变化的紧耦合是不合适的。在这种情况下，如何将"行为请求者"与"行为实现者"解耦？将一组行为抽象为对象，可以实现二者之间的松耦合。
• 如何解决： 通过调用者调用接受者执行命令，顺序：调用者→命令→接受者。
• 关键代码： 定义三个角色：1、received 真正的命令执行对象 2、Command 3、invoker 使用命令对象的入口
• 优点： 1、降低了系统耦合度。 2、新的命令可以很容易添加到系统中去。
• 缺点： 使用命令模式可能会导致某些系统有过多的具体命令类。
• 应用实例： struts 1 中的 action 核心控制器 ActionServlet 只有一个，相当于 Invoker，而模型层的类会随着不同的应用有不同的模型类，相当于具体的 Command。
• 使用场景： 认为是命令的地方都可以使用命令模式，比如： 1、GUI 中每一个按钮都是一条命令。 2、模拟 CMD。
• 注意事项： 系统需要支持命令的撤销(Undo)操作和恢复(Redo)操作，也可以考虑使用命令模式，见命令模式的扩展。

示例

我们首先创建作为命令的接口 Order，然后创建作为请求的 Stock 类。实体命令类 BuyStock 和 SellStock，实现了 Order 接口，将执行实际的命令处理。创建作为调用对象的类 Broker，它接受订单并能下订单。

Broker 对象使用命令模式，基于命令的类型确定哪个对象执行哪个命令。CommandPatternDemo，我们的演示类使用 Broker 类来演示命令模式。

Java 实现

创建一个命令接口

public interface Order {
    void execute();
}

创建一个请求类

public class Stock {
    private String name = "ABC";
    private int quantity = 10;
    public void buy() {
        System.out.println("Stock [Name: "+name+", Quantity: "+quantity+"] bought");
    }
    public void sell() {
        System.out.println("Stock [Name: "+name+", Quantity: "+quantity+"] sold");
    }
}

创建实现了Order接口的实体类

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

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

创建命令调用类

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();
    }
}

使用Broker类来接受并执行命令

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(butStockOrder);
        broker.takeOrder(sellStockOrder);
        broker.placeOrders();
    }
}

Python 实现

import abc

class Order(abc.ABC):
    @abc.abstractmethod
    def execute(self): ...

class Stock(object):
    def __init__(self):
        self.name = "ABC"
        self.quantity = 10

    def buy(self):
        print(f"Stock [Name: {self.name}, Quantity: {self.quantity}] bought")

    def sell(self):
        print(f"Stock [Name: {self.name}, Quantity: {self.quantity}] sold")

class BuyStock(Order):
    def __init__(self, abc_stock):
        self.abc_stock = abc_stock

    def execute(self):
        self.abc_stock.buy()

class SellStock(Order):
    def __init__(self, abc_stock):
        self.abc_stock = abc_stock

    def execute(self):
        self.abc_stock.sell()

class Broker(object):
    def __init__(self):
        self.order_list = []

    def take_order(self, order):
        self.order_list.append(order)

    def place_order(self):
        for order in self.order_list:
            order.execute()
        self.order_list.clear()

if __name__ == "__main__":
    abc_stock = Stock()
    buy_stock_order = BuyStock(abc_stock)
    sell_stock_order = SellStock(abc_stock)

    broker = Broker()
    broker.take_order(buy_stock_order)
    broker.take_order(sell_stock_order)
    broker.place_order()