Java 命令模式完整教學：解耦請求與執行、支援撤銷/佇列/日誌

模式定義與核心價值

將「請求」封裝為物件，使發送者與接收者解耦。支援：請求排隊、撤銷/重做、巨集命令、交易行為、進度條等。

角色結構

• Command：介面，宣告 execute()
• ConcreteCommand：綁定 Receiver，實作 execute() 呼叫 receiver.action()
• Receiver：真正執行業務邏輯的物件
• Invoker：持有命令集合，負責觸發 execute()
• Client：組裝 Command、Receiver、Invoker

程式碼實作

// 1. 命令介面
interface Command { void execute(); }

// 2. 接收者
class Light {
    public void on() { System.out.println("燈開啟"); }
    public void off() { System.out.println("燈關閉"); }
}

// 3. 具體命令
class LightOnCommand implements Command {
    private Light light;
    public LightOnCommand(Light light) { this.light = light; }
    @Override public void execute() { light.on(); }
}

class LightOffCommand implements Command {
    private Light light;
    public LightOffCommand(Light light) { this.light = light; }
    @Override public void execute() { light.off(); }
}

// 4. 調用者（支援撤銷）
class RemoteControl {
    private List<Command> history = new ArrayList<>();
    private Command lastCommand;
    
    public void setCommand(Command cmd) { this.lastCommand = cmd; }
    public void pressButton() { 
        lastCommand.execute(); 
        history.add(lastCommand); 
    }
    public void undo() { 
        if (!history.isEmpty()) {
            // 需命令支援 unexecute() 或儲存狀態（備忘錄模式）
            System.out.println("撤銷上一指令"); 
        }
    }
}

// 5. 客戶端組裝
public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        Light light = new Light();
        RemoteControl remote = new RemoteControl();
        
        remote.setCommand(new LightOnCommand(light));
        remote.pressButton(); // 燈開啟
        
        remote.setCommand(new LightOffCommand(light));
        remote.pressButton(); // 燈關閉
        
        remote.undo(); // 撤銷
    }
}

進階：支援撤銷與備忘錄模式結合

interface UndoableCommand extends Command {
    void unexecute(); // 或 restore(Memento m)
}

class LightOnCommand implements UndoableCommand {
    private Light light;
    private boolean prevState; // 備忘錄狀態
    
    public LightOnCommand(Light light) { this.light = light; }
    
    @Override public void execute() { 
        prevState = light.isOn(); 
        light.on(); 
    }
    @Override public void unexecute() { 
        if (prevState) light.on(); else light.off(); 
    }
}

實務應用場景

• GUI 按鈕/選單動作（Swing Action、JavaFX EventHandler）
• 交易系統：TransactionCommand 封裝業務邏輯，支援回滾
• 任務排程：ScheduledExecutorService 執行 Runnable 命令
• Struts 2 Action、Spring CommandLineRunner 皆為命令模式變體

優缺點總結

命令模式是行為型模式中最具工程落地價值者之一，配合備忘錄模式可構建完整的撤銷/重做機制。