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设计模式——命令设计模式（行为型）

ai 2025/7/17 8:15:33

摘要

本文介绍了命令设计模式，这是一种行为型设计模式，用于将请求封装为对象，实现请求的解耦和灵活控制。它包含命令接口、具体命令、接收者、调用者和客户端等角色，优点是解耦请求发送者与接收者，支持命令的排队、记录、撤销等操作，但会增加系统复杂性。文中通过点餐系统类比说明其结构，并介绍了实现方式、适合场景和实战示例。

1. 命令设计模式定义

将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，队列或记录请求日志，以及支持可撤销的操作。命令模式将“命令的发起者”与“命令的执行者”解耦，通过封装命令对象来实现请求的解耦和灵活控制。

  • 优点：解耦请求发送者与接收者、支持命令的排队、记录、撤销/重做、更容易扩展新命令类
  • 缺点：增加了系统中类的数量，带来一定结构复杂性

1.1. 🧱 模式结构组成：

角色

说明

Command（命令接口）

声明执行操作的接口。

ConcreteCommand（具体命令）

实现命令接口，绑定接收者并调用其方法。

Receiver（接收者）

执行命令实际操作的类。

Invoker（调用者）

负责调用命令对象来执行请求。

Client（客户端）

创建命令对象并将其配置给调用者。

1.2. ✅ 举例类比（生活化）：

点餐系统中：

  • 顾客 → Invoker
  • 服务员传菜 → Command
  • 厨师 → Receiver
  • 每道菜 → ConcreteCommand

2. 命令设计模式结构

命令模式包含如下角色：

  • Command: 抽象命令类
  • ConcreteCommand: 具体命令类
  • Invoker: 调用者
  • Receiver: 接收者
  • Client:客户类

2.1. 命令设计模式类图

2.2. 命令设计模式时序图

3. 命令设计模式实现方式

命令设计模式的实现方式，核心在于 将命令抽象成独立对象，使得发送者和接收者解耦。下面是标准实现结构和 Java 示例实现方式，结合注解风格以方便应用于 Spring 项目中。

3.1. 定义命令接口（Command）

public interface Command {void execute();
}

3.2. 创建接收者类（Receiver）

public class RiskDecisionReceiver {public void approve() {System.out.println("审批通过逻辑执行...");}public void reject() {System.out.println("审批拒绝逻辑执行...");}
}

3.3. 创建具体命令类（ConcreteCommand）

public class ApproveCommand implements Command {private final RiskDecisionReceiver receiver;public ApproveCommand(RiskDecisionReceiver receiver) {this.receiver = receiver;}@Overridepublic void execute() {receiver.approve();}
}public class RejectCommand implements Command {private final RiskDecisionReceiver receiver;public RejectCommand(RiskDecisionReceiver receiver) {this.receiver = receiver;}@Overridepublic void execute() {receiver.reject();}
}

3.4. 调用者类（Invoker）

public class DecisionInvoker {private Command command;public void setCommand(Command command) {this.command = command;}public void run() {command.execute();}
}

3.5. 客户端调用示例（Client）

public class RiskDecisionClient {public static void main(String[] args) {RiskDecisionReceiver receiver = new RiskDecisionReceiver();Command approveCommand = new ApproveCommand(receiver);Command rejectCommand = new RejectCommand(receiver);DecisionInvoker invoker = new DecisionInvoker();// 审批通过流程invoker.setCommand(approveCommand);invoker.run();// 审批拒绝流程invoker.setCommand(rejectCommand);invoker.run();}
}

3.6. Spring 实现提示（可选）

如果你使用 Spring，可以用如下方式注入和管理：

  • 使用 @Component 管理 Receiver 和 ConcreteCommand
  • 使用 @Autowired 注入 Receiver 到命令中
  • 用策略注册表 + 命令名映射管理命令

结果好处

  • 增加新命令非常容易（只需实现接口）
  • 接收者逻辑和命令发送者解耦
  • 可以实现撤销、重做、命令日志等增强功能

4. 命令设计模式适合场景

4.1. ✅ 适合使用命令设计模式的场景

场景

说明

需要将请求调用者与接收者解耦

调用者只负责触发命令，不知道命令如何实现。

需要对请求排队、记录日志、支持撤销/重做

如编辑器中的操作撤销、银行交易日志等。

需要支持宏命令（多个命令组合执行）

比如批量操作、流水线处理等。

需要将操作封装为对象传递

方便将命令存入队列、数据库，延迟执行。

系统中存在多个操作行为，需要灵活扩展

每种行为封装为命令，新增行为无需改调用者逻辑。

远程调用 / 宏任务调度

比如分布式系统中对远程服务的封装。

4.2. ❌ 不适合使用命令设计模式的场景

场景

原因

业务操作非常简单，没有扩展需求

引入命令对象反而让结构复杂，得不偿失。

命令对象数量极多且变化频繁

会导致命令类泛滥，维护成本变高。

不需要记录历史或撤销操作的业务

命令封装就失去了很多优势，增加冗余。

操作同步且不需要解耦调用者和执行者

可以直接调用接收者方法，无需封装为命令。

高性能敏感系统中

引入命令对象和调用链会带来额外性能开销。

4.3. 📌 命令设计模式的场景总结：

项目

命令模式适用

不适用

是否需要行为解耦

✅ 是

❌ 否

是否需要日志/撤销/排队

✅ 是

❌ 否

行为是否变化频繁

✅ 是

❌ 否（简单稳定）

是否存在命令组合需求

✅ 是

❌ 否

是否为高频调用或性能敏感

❌ 否（不适用）

✅ 是

5. 命令设计模式实战示例

5.1. 🌟 场景简介

风控命令中心根据业务场景动态执行不同的风控策略，如：

  • 黑名单校验
  • 信用评分校验
  • 设备指纹校验等

5.2. 1️⃣ 命令接口定义

public interface RiskCommand {void execute(RiskContext context);
}

5.3. 2️⃣ 风控上下文对象（命令输入参数）

public class RiskContext {private String userId;private String ip;private String deviceId;private Map<String, Object> resultMap = new HashMap<>();// getter/setter省略
}

5.4. 3️⃣ 各种具体命令实现

5.4.1. 黑名单校验命令

@Component("blacklistCommand")
public class BlacklistCommand implements RiskCommand {@Overridepublic void execute(RiskContext context) {// 模拟黑名单校验逻辑System.out.println("执行黑名单校验 for user: " + context.getUserId());context.getResultMap().put("blacklist", false);}
}

5.4.2. 信用分数校验命令

@Component("creditScoreCommand")
public class CreditScoreCommand implements RiskCommand {@Overridepublic void execute(RiskContext context) {// 模拟信用分校验逻辑System.out.println("执行信用分校验 for user: " + context.getUserId());context.getResultMap().put("creditScorePass", true);}
}

5.5. 4️⃣ 命令调用者（Invoker）

@Component
public class RiskCommandInvoker {@Autowiredprivate ApplicationContext applicationContext;public void runCommands(List<String> commandNames, RiskContext context) {for (String name : commandNames) {RiskCommand command = applicationContext.getBean(name, RiskCommand.class);command.execute(context);}}
}

5.6. 5️⃣ 控制器或服务调用示例

@Service
public class RiskEngineService {@Autowiredprivate RiskCommandInvoker invoker;public void runRiskProcess(String userId) {RiskContext context = new RiskContext();context.setUserId(userId);context.setIp("192.168.1.1");context.setDeviceId("DEVICE123");List<String> commands = Arrays.asList("blacklistCommand", "creditScoreCommand");invoker.runCommands(commands, context);System.out.println("风控结果: " + context.getResultMap());}
}

5.7. ✅ 总结优势

点

说明

解耦

控制器无需知道风控规则细节

灵活扩展

添加新命令只需实现接口并加 @Component

动态组合

命令名可来自配置文件、数据库、用户输入等

日志/回滚

每个命令可独立记录日志或支持回滚逻辑

6. 命令设计模式思考

6.1. 命令模式是不是适合用于在Controller 层与service层之间？用于构建Controller 的命令？

6.1.1. 可以使用，但不是最佳常规选择

命令模式主要用于封装请求为对象，从而实现请求的参数化、请求排队、撤销、日志、事务等操作。在某些特定场景下可以作为Controller与Service之间的中间层抽象使用，例如：

6.1.2. ✅ 适用场景

场景

说明

控制层处理的业务请求种类多、变化大

使用命令模式封装请求参数及处理逻辑，使代码结构清晰

控制层希望将不同业务处理模块“延迟执行”或“排队执行”

命令可异步队列执行

需要记录请求日志、支持撤销/回滚等扩展行为

命令对象天然适合这些行为

多个 Controller 共用相似的业务指令

可将通用处理抽象成命令复用

例如在风控、工作流、审批流等系统，Controller 接收请求后会根据参数生成命令对象，并交由统一的命令执行器处理逻辑，非常合适使用命令模式。

6.1.3. ❌ 不适合场景（常规应用）

对于大部分业务系统，如果 Controller 只是简单地调用 Service 的方法，并没有复杂的行为拆解需求：

  • 命令模式反而会引入过多抽象；
  • 增加类和代码复杂度；
  • 开发维护成本上升。

6.1.4. ✳️ 总结判断标准

需求

是否适合命令模式

请求结构稳定、简单

❌ 不适合

业务逻辑复杂、执行方式灵活

✅ 适合

希望请求可记录、排队、组合、延迟执行

✅ 非常适合

控制层职责只做参数接收和转发

❌ 不适合

6.1.5. ✅ 示例（适合的 Controller 场景）

@RestController
public class RiskController {@Autowiredprivate RiskCommandInvoker invoker;@PostMapping("/risk/check")public ResponseEntity<String> riskCheck(@RequestBody RiskRequest request) {RiskContext context = new RiskContext();context.setUserId(request.getUserId());// 将 Controller 参数转化为一组命令List<String> commands = Arrays.asList("blacklistCommand", "creditScoreCommand");invoker.runCommands(commands, context);return ResponseEntity.ok("风控结果: " + context.getResultMap());}
}

博文参考

  • 1. 命令模式 — Graphic Design Patterns
  • 责任链设计模式（职责链模式）
http://www.xdnf.cn/news/10345.html

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