命令模式(Command)---“一个指挥官请求（命令）三连偷袭敌人”

1.1 如何开机

估计有些朋友看到这个标题会非常奇怪，电脑装配好了，如何开机？不就是按下启动按钮就可以了吗？难道还有什么玄机不成。

对于使用电脑的客户——就是我们来说，开机确实很简单，按下启动按钮，然后耐心等待就可以了。但是当我们按下启动按钮过后呢？谁来处理？如何处理？都经历了怎样的过程，才让电脑真正的启动起来，供我们使用。

先一起来简单的认识一下电脑的启动过程，了解一下即可。

当我们按下启动按钮，电源开始向主板和其它设备供电

主板的系统BIOS（基本输入输出系统）开始加电后自检

主板的BIOS会依次去寻找显卡等其它设备的BIOS，并让它们自检或者初始化

开始检测CPU、内存、硬盘、光驱、串口、并口、软驱、即插即用设备等等

BIOS更新ESCD（扩展系统配置数据），ESCD是BIOS和操作系统交换硬件配置数据的一种手段

等前面的事情都完成后，BIOS才按照用户的配置进行系统引导，进入操作系统里面，等到操作系统装载并初始化完毕，就出现我们熟悉的系统登录界面了。

1.2 与我何干

讲了一通电脑启动的过程，有些朋友会想，这与我何干呢？

没错，看起来这些硬件知识跟你没有什么大的关系，但是，如果现在提出一个要求：请你用软件把上面的过程表现出来，你该如何实现？

首先把上面的过程总结一下，主要就这么几个步骤：首先加载电源，然后是设备检查，再然后是装载系统，最后电脑就正常启动了。可是谁来完成这些过程？如何完成？

不能让使用电脑的客户——就是我们来做这些工作吧，真正完成这些工作的是主板，那么客户和主板如何发生联系呢？现实中，是用连接线把按钮连接到主板上的，这样当客户按下按钮的时候，就相当于发命令给主板，让主板去完成后续的工作。

另外，从客户的角度来看，开机就是按下按钮，不管什么样的主板都是一样的，也就是说，客户只管发出命令，谁接收命令，谁实现命令，如何实现，客户是不关心的。

1.3 有何问题

把上面的问题抽象描述一下：客户端只是想要发出命令或者请求，不关心请求的真正接收者是谁，也不关心具体如何实现，而且同一个请求的动作可以有不同的请求内容，当然具体的处理功能也不一样，请问该怎么实现？

2 解决方案

2.1 命令模式来解决

用来解决上述问题的一个合理的解决方案就是命令模式。那么什么是命令模式呢？

（1）命令模式定义


将一个请求封装为一个对象，从而使你可用不同的请求对客户进行参数化；对请求排队或记录请求日志，以及支持可撤销的操作。

（2）应用命令模式来解决的思路

首先来看看实际电脑的解决方案

先画个图来描述一下，看看实际的电脑是如何处理上面描述的这个问题的，如图1所示：



图1 电脑操作示意图

当客户按下按钮的时候，按钮本身并不知道如何处理，于是通过连接线来请求主板，让主板去完成真正启动机器的功能。

这里为了描述它们之间的关系，把主板画到了机箱的外面。如果连接线连接到不同的主板，那么真正执行按钮请求的主板也就不同了，而客户是不知道这些变化的。

通过引入按钮和连接线，来让发出命令的客户和命令的真正实现者——主板完全解耦，客户操作的始终是按钮，按钮后面的事情客户就统统不管了。

要用程序来解决上面提出的问题，一种自然的方案就是来模拟上述解决思路。

在命令模式中，会定义一个命令的接口，用来约束所有的命令对象，然后提供具体的命令实现，每个命令实现对象是对客户端某个请求的封装，对应于机箱上的按钮，一个机箱上可以有很多按钮，也就相当于会有多个具体的命令实现对象。

在命令模式中，命令对象并不知道如何处理命令，会有相应的接收者对象来真正执行命令。就像电脑的例子，机箱上的按钮并不知道如何处理功能，而是把这个请求转发给主板，由主板来执行真正的功能，这个主板就相当于命令模式的接收者。

在命令模式中，命令对象和接收者对象的关系，并不是与生俱来的，需要有一个装配的过程，命令模式中的Client对象就来实现这样的功能。这就相当于在电脑的例子中，有了机箱上的按钮，也有了主板，还需要有一个连接线把这个按钮连接到主板上才行。

命令模式还会提供一个Invoker对象来持有命令对象，就像电脑的例子，机箱上会有多个按钮，这个机箱就相当于命令模式的Invoker对象。这样一
来，命令模式的客户端就可以通过Invoker来触发并要求执行相应的命令了，这也相当于真正的客户是按下机箱上的按钮来操作电脑一样。

2.2 模式结构和说明

命令模式的结构如图2所示：



图2 命令模式结构图

Command：

定义命令的接口，声明执行的方法。

ConcreteCommand：

命令接口实现对象，是“虚”的实现；通常会持有接收者，并调用接收者的功能来完成命令要执行的操作。

Receiver：

接收者，真正执行命令的对象。任何类都可能成为一个接收者，只要它能够实现命令要求实现的相应功能。

Invoker：

要求命令对象执行请求，通常会持有命令对象，可以持有很多的命令对象。这个是客户端真正触发命令并要求命令执行相应操作的地方，也就是说相当于使用命令对象的入口。

Client：

创建具体的命令对象，并且设置命令对象的接收者。注意这个不是我们常规意义上的客户端，而是在组装命令对象和接收者，或许，把这个Client称为装配者会更好理解，因为真正使用命令的客户端是从Invoker来触发执行。

2.3 命令模式示例代码

（1）先来看看命令接口的定义，示例代码如下：

/** * 命令接口，声明执行的操作 */ public interface Command { /** * 执行命令对应的操作 */ public void execute(); }

（2）再来看看具体的命令实现对象，示例代码如下：
/**
* 具体的命令实现对象
*/
public class ConcreteCommand implements Command {
/**
* 持有相应的接收者对象
*/
private Receiver receiver = null;
/**
* 示意，命令对象可以有自己的状态
*/
private String state;
/**
* 构造方法，传入相应的接收者对象
* @param receiver 相应的接收者对象
*/
public ConcreteCommand(Receiver receiver){
this.receiver = receiver;
}
public void execute() {
//通常会转调接收者对象的相应方法，让接收者来真正执行功能
receiver.action();
}
}

（3）再来看看接收者对象的实现示意，示例代码如下：

/** * 接收者对象 */ public class Receiver { /** * 示意方法，真正执行命令相应的操作 */ public void action(){ //真正执行命令操作的功能代码 } }

（4）接下来看看Invoker对象，示例代码如下：

/** * 调用者 */ public class Invoker { /** * 持有命令对象 */ private Command command = null; /** * 设置调用者持有的命令对象 * @param command 命令对象 */ public void setCommand(Command command) { this.command = command; } /** * 示意方法，要求命令执行请求 */ public void runCommand() { //调用命令对象的执行方法 command.execute(); } }

（5）再来看看Client的实现，注意这个不是我们通常意义上的测试客户端，主要功能是要创建命令对象并设定它的接收者，因此这里并没有调用执行的代码
，示例代码如下：

public class Client { /** * 示意，负责创建命令对象，并设定它的接收者 */ public void assemble(){ //创建接收者 Receiver receiver = new Receiver(); //创建命令对象，设定它的接收者 Command command = new ConcreteCommand(receiver); //创建Invoker，把命令对象设置进去 Invoker invoker = new Invoker(); invoker.setCommand(command); } }