Command — 命令模式

Tue, 07 Aug 2018 22:37:50 +0800

1. 意圖

將一個請求封裝為獨立物件（Command），使請求可被排隊、記錄、撤銷或重做。

2. UML 類圖

classDiagram
    class Command {
        <>
        +execute()
        +undo()
    }
    class ConcreteCommand {
        -receiver Receiver
        -previousState State
        +execute()
        +undo()
    }
    class Receiver {
        +action()
    }
    class Invoker {
        -history List~Command~
        +executeCommand(Command)
        +undoLast()
    }
    Command <|.. ConcreteCommand
    ConcreteCommand --> Receiver
    Invoker --> Command

3. 何時用 / 何時別用

用：

需要 undo/redo（文字編輯器、繪圖工具）
請求需要排隊、延遲執行或記錄日誌
支援 macro 操作（一次執行多個命令）

別用：

操作簡單且不需要撤銷，引入 Command 只增加類別數量
Receiver 與呼叫者本就在同一層，直接呼叫更清楚

4. Java 範例

// Command 介面
public interface Command {
    void execute();
    void undo();
}

// Receiver
public class TextBuffer {
    private final StringBuilder buf = new StringBuilder();

    public void insert(int pos, String text) { buf.insert(pos, text); }
    public void delete(int pos, int len)    { buf.delete(pos, pos + len); }
    public String content()                 { return buf.toString(); }
}

// ConcreteCommand
public class InsertCommand implements Command {
    private final TextBuffer buf;
    private final int pos;
    private final String text;

    public InsertCommand(TextBuffer buf, int pos, String text) {
        this.buf = buf; this.pos = pos; this.text = text;
    }

    @Override public void execute() { buf.insert(pos, text); }
    @Override public void undo()    { buf.delete(pos, text.length()); }
}

// Invoker（含歷史紀錄）
public class Editor {
    private final Deque<Command> history = new ArrayDeque<>();

    public void execute(Command cmd) {
        cmd.execute();
        history.push(cmd);
    }

    public void undo() {
        if (!history.isEmpty()) history.pop().undo();
    }
}

// 使用
TextBuffer buffer = new TextBuffer();
Editor editor = new Editor();

editor.execute(new InsertCommand(buffer, 0, "Hello"));
editor.execute(new InsertCommand(buffer, 5, " World"));
System.out.println(buffer.content()); // Hello World

editor.undo();
System.out.println(buffer.content()); // Hello

5. JDK / Spring 真實案例

Runnable / Callable：最精簡的 Command 介面。Runnable 是無回傳值的 execute()；Callable<V> 增加了回傳值，兩者都可丟入 ExecutorService 排隊執行。

Command on Bill.Lin's Notes

Command — 命令模式

1. 意圖

2. UML 類圖

3. 何時用 / 何時別用

4. Java 範例

5. JDK / Spring 真實案例