什么是命令模式(Command Pattern)

• 你（Client）决定要点什么菜（请求）。

• 你告诉服务员（Invoker）你的选择。

• 服务员写下订单（Command 对象），订单上包含了菜品信息（请求细节）以及由谁来做（隐式指向厨师 Receiver）。服务员不需要知道怎么做菜。

• 服务员把订单交给后厨（传递 Command）。

• 厨师（Receiver）拿到订单，根据订单内容烹饪菜肴（执行请求）。

命令模式的核心在于将动作（请求）本身对象化。

核心思想/步骤

1. 定义命令接口 (Command): 定义一个接口，通常包含一个 execute() 方法。所有具体的命令类都需要实现这个接口。有时还会包含一个 undo() 方法来支持撤销。

2. 创建具体命令 (ConcreteCommand): 实现 Command 接口。它内部通常包含一个对接收者 (Receiver) 对象的引用。execute() 方法的实现会调用 Receiver 对象上的一个或多个操作来完成请求。它也可以存储执行命令所需的参数。

3. 定义接收者 (Receiver): 包含执行请求相关的具体业务逻辑。它知道如何执行与请求相关的操作。一个命令对象只对应一个接收者，但一个接收者可以处理多个命令。

4. 创建调用者 (Invoker): 持有一个或多个 Command 对象。它不了解命令的具体内容或接收者是谁。当需要执行命令时，调用者只调用 Command 对象的 execute() 方法。调用者可以是按钮、菜单项、或者一个任务队列。

5. 客户端 (Client): 负责创建 ConcreteCommand 对象，并设置其 Receiver。然后，将这个 Command 对象配置给 Invoker。

优点

1. 解耦调用者和接收者 (Decoupling): 调用者（Invoker）和接收者（Receiver）之间完全解耦。调用者只需要知道如何调用 execute()，不需要知道请求的具体内容和由谁执行。

2. 易于扩展新命令 (Extensibility): 添加新的命令非常简单，只需要创建一个新的 ConcreteCommand 类实现 Command 接口即可，无需修改现有代码（符合开闭原则）。

3. 命令可以组合 (Composability): 可以将多个命令组合成一个复合命令（Macro Command），实现一系列操作的批处理。

4. 支持撤销和重做 (Undo/Redo): 通过在 Command 接口中添加 undo() 方法，并在 ConcreteCommand 中实现相应的反向操作，可以轻松实现撤销和重做功能（通常需要维护一个命令历史栈）。

5. 支持队列和日志 (Queueing & Logging): 命令对象可以被存储在队列中，用于异步执行、任务调度或失败重试。命令的执行过程也可以被记录下来。

6. 将操作参数化: 可以将命令对象作为参数传递给方法，实现回调或在运行时动态指定行为。

可能的缺点

1. 类的数量膨胀: 每个具体的操作都需要一个对应的 ConcreteCommand 类，如果系统中有大量操作，可能会导致类的数量急剧增加。

2. 理解成本: 对于非常简单的操作，引入命令模式可能会增加系统的复杂性，使得代码理解起来稍微困难一些。

使用场景

1. 当需要将请求的发送者和接收者解耦时。

2. 当需要将操作参数化，以便在不同的时间点指定、排队或执行请求时。

3. 当需要支持撤销 (Undo)、重做 (Redo) 或事务（一系列操作要么全成功要么全失败）功能时。

4. GUI 应用程序: 按钮点击、菜单项选择等触发的操作，可以将每个操作封装成一个 Command 对象，由 UI 元素（Invoker）触发。

5. 任务队列系统: 将待执行的任务（如下载、数据处理）封装成 Command 对象放入队列。

6. 宏录制与回放: 将用户的操作序列记录为 Command 对象列表，然后按顺序执行以实现回放。

7. Android 中的场景:
• 实现撤销/重做: 在文本编辑器、绘图应用或任何需要撤销操作的场景中，将用户的每次修改（输入文字、删除、绘制图形）封装为 Command 对象。
• 网络请求队列: 将每个 API 请求封装成一个 Command 对象，放入队列中按顺序或并发执行，方便管理（如添加重试逻辑）。
• 遥控器应用: 手机 App 作为遥控器，每个按钮（如“开灯”、“关灯”、“调高音量”）对应一个 Command 对象，发送给接收设备（Receiver，如智能灯泡、电视）。
• 复杂操作的封装: 将一个涉及多个步骤或多个对象交互的复杂操作封装在一个 Command 对象中，简化调用者的逻辑。
• 统一处理来自不同触发点的相同操作: 比如一个“保存”操作可能由菜单项、工具栏按钮或快捷键触发，它们都可以关联到同一个 SaveCommand 对象。

UML 图

• Command (Interface): 定义了 execute() 和 undo() 方法。

• Light (Receiver): 知道如何开关灯 (turnOn(), turnOff())。

• LightOnCommand, LightOffCommand (ConcreteCommand): 实现了 Command 接口。它们都持有一个 Light 对象的引用。execute() 调用 light.turnOn() 或 light.turnOff()，undo() 则执行相反的操作。

• RemoteControl (Invoker): 持有一个 Command 对象 (slot)。buttonWasPressed() 调用 slot.execute()。它还维护了一个 undoCommand 来支持简单的撤销。

• Client: 创建 Light、LightOnCommand、LightOffCommand 和 RemoteControl 实例，并将命令设置到遥控器上。

代码示例

• Light 是接收者，负责实际开关灯。

• LightOnCommand 和 LightOffCommand 是具体命令，封装了开灯和关灯的请求，并知道如何通过调用 Light 的方法来执行和撤销。

• RemoteControl 是调用者，它只有一个按钮 (buttonWasPressed) 和一个撤销按钮 (undoButtonWasPressed)。它通过 setCommand 方法被配置，然后调用命令的 execute 或 undo。

• main 函数是客户端，负责创建所有对象并将它们连接起来。

• 我们还引入了一个 NoCommand（空对象模式的应用），用于表示没有命令被设置的情况，避免空指针检查。

总结

• 命令模式通过将请求封装成对象，极大地增强了系统的灵活性和可扩展性。

• 它解耦了请求的发送者和接收者，使得可以独立地改变它们。

• 支持队列、日志、撤销/重做等高级功能是其主要优势。

• 在 Android 开发中，对于需要管理操作序列、实现撤销功能或解耦 UI 事件与业务逻辑的场景非常有用。