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设计模式之命令模式

由 老子叫甜甜 提交于 2020-02-09 13:08:11

定义

命令模式（Command Pattern）是一种数据驱动的设计模式，它属于行为型模式。请求以命令的形式包裹在对象中，并传给调用对象。调用对象寻找可以处理该命令的合适的对象，并把该命令传给相应的对象，该对象执行命令。

释义

直接看这个定义也许会一时摸不着头脑。

📗看个例子：

将军要给士兵发送命令去做某件事情，你会怎么做这个代码，

你可能会在将军类里组合个士兵属性，直接调用士兵的方法，

仔细思考➖

最大的问题是将军和士兵紧耦合了，另外，这样将军的命令也许不是由士兵去执行，也可能是其他部门，比如文艺部，比如后勤部门等等。这样又该怎么做呢，你也许会想到 抽象出一接口，组合进将军类，需要时，再动态传入接口的实现类，恭喜你，！成功掌握了策略模式

这里还是存在一个问题，

你组合比如士兵接口，到时是传入后勤兵、还是作战兵，那都随便， 但也只能传兵

将军如果想给不属于兵的发号命令呢，这就办不了了。

仔细思考现在的情况，最大的问题是：将军始终和兵耦合在一起。策略模式解决代问题是：动态传入具体兵

而现在的问题是：将军只知道发号命令，不知道是这个命令该由谁去执行，这就好比把所有人放广场上，将军号一声，拿纸来，就有人拿纸;拿刀来，就有人把刀拿来;拿鸡肉来，就有人拿肉来。

这下已经较为明了，三个对象：将军、命令、（拿x来）、执行者（具体执行命令的人）

命令模式很好理解，举个例子，司令员下令让士兵去干件事情，从整个事情的角度来考虑，司令员的作用是，发出口令，口令经过传递，传到了士兵耳朵里，士兵去执行。这个过程好在，三者相互解耦，任何一方都不用去依赖其他人，只需要做好自己的事儿就行，司令员要的是结果，不会去关注到底士兵是怎么实现的。我们看看关系图：

类图

示例

我们总是面向接口编程，这里我们举个新例子，两相映照将军与士兵，我们这里就举

遥控器控制智能设备，比如电视、电灯等

首先当然是定义一个命令接口，结合前面我们说过的，由谁来执行这个命令，那是实现类的事。

//创建命令接口,接口都是较为抽象的
public interface Command {

    //执行动作(操作)
    public void execute();
    //撤销动作(操作)
    public void undo();
}

这是个关灯命令，

public class LightOffCommand implements Command {

    // 聚合LightReceiver

    LightReceiver light;

    // 构造器
    public LightOffCommand(LightReceiver light) {
            super();
            this.light = light;
        }

    @Override
    public void execute() {
        // TODO Auto-generated method stub
        // 调用接收者的方法
        light.off();
    }

    @Override
    public void undo() {
        // TODO Auto-generated method stub
        // 调用接收者的方法
        light.on();
    }
}

这是个开灯命令

public class LightOnCommand implements Command {

    //聚合LightReceiver
    
    LightReceiver light;
    
    //构造器
    public LightOnCommand(LightReceiver light) {
        super();
        this.light = light;
    }
    
    @Override
    public void execute() {
        // TODO Auto-generated method stub
        //调用接收者的方法
        light.on();
    }

    

    @Override
    public void undo() {
        // TODO Auto-generated method stub
        //调用接收者的方法
        light.off();
    }

}

由代码也看的到，具体执行命令的是LightReceiver

public class LightReceiver {

    public void on() {
        System.out.println(" 电灯打开了.. ");
    }
    
    public void off() {
        System.out.println(" 电灯关闭了.. ");
    }
}

我们再写个代码例子，遥控器还能开电视机，相当于将军发的命令，除了兵，实际执行的可能也是平民

public class TVReceiver {
    
    public void on() {
        System.out.println(" 电视机打开了.. ");
    }
    
    public void off() {
        System.out.println(" 电视机关闭了.. ");
    }
}
public class TVOnCommand implements Command {

    // 聚合TVReceiver

    TVReceiver tv;

    // 构造器
    public TVOnCommand(TVReceiver tv) {
        super();
        this.tv = tv;
    }

    @Override
    public void execute() {
        // TODO Auto-generated method stub
        // 调用接收者的方法
        tv.on();
    }

    @Override
    public void undo() {
        // TODO Auto-generated method stub
        // 调用接收者的方法
        tv.off();
    }
}
public class TVOffCommand implements Command {

    // 聚合TVReceiver

    TVReceiver tv;

    // 构造器
    public TVOffCommand(TVReceiver tv) {
        super();
        this.tv = tv;
    }

    @Override
    public void execute() {
        // TODO Auto-generated method stub
        // 调用接收者的方法
        tv.off();
    }

    @Override
    public void undo() {
        // TODO Auto-generated method stub
        // 调用接收者的方法
        tv.on();
    }
}

下面这段代码，显然是没有任何命令

/**
 * 没有任何命令，即空执行: 用于初始化每个按钮, 当调用空命令时，对象什么都不做
 * 其实，这样是一种设计模式, 可以省掉对空判断
 * @author Administrator
 *
 */
public class NoCommand implements Command {

    @Override
    public void execute() {
        // TODO Auto-generated method stub
        
    }

    @Override
    public void undo() {
        // TODO Auto-generated method stub
        
    }

}

现在终于轮到我们的遥控器上场了

public class RemoteController {

    // 开 按钮的命令数组
    Command[] onCommands;
    Command[] offCommands;

    // 执行撤销的命令
    Command undoCommand;

    // 构造器，完成对按钮初始化

    public RemoteController() {

        onCommands = new Command[5];
        offCommands = new Command[5];

        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            onCommands[i] = new NoCommand();
            offCommands[i] = new NoCommand();
        }
    }

    // 给我们的按钮设置你需要的命令
    public void setCommand(int no, Command onCommand, Command offCommand) {
        onCommands[no] = onCommand;
        offCommands[no] = offCommand;
    }

    // 按下开按钮
    public void onButtonWasPushed(int no) { // no 0
        // 找到你按下的开的按钮， 并调用对应方法
        onCommands[no].execute();
        // 记录这次的操作，用于撤销
        undoCommand = onCommands[no];

    }

    // 按下开按钮
    public void offButtonWasPushed(int no) { // no 0
        // 找到你按下的关的按钮， 并调用对应方法
        offCommands[no].execute();
        // 记录这次的操作，用于撤销
        undoCommand = offCommands[no];

    }
    
    // 按下撤销按钮
    public void undoButtonWasPushed() {
        undoCommand.undo();
    }

}

测试类：

public class Client {

    public static void main(String[] args) {
        
        //使用命令设计模式，完成通过遥控器，对电灯的操作
        
        //创建电灯的对象(接受者)
        LightReceiver lightReceiver = new LightReceiver();
        
        //创建电灯相关的开关命令
        LightOnCommand lightOnCommand = new LightOnCommand(lightReceiver);
        LightOffCommand lightOffCommand = new LightOffCommand(lightReceiver);
        
        //需要一个遥控器
        RemoteController remoteController = new RemoteController();
        
        //给我们的遥控器设置命令, 比如 no = 0 是电灯的开和关的操作
        remoteController.setCommand(0, lightOnCommand, lightOffCommand);
        
        System.out.println("--------按下灯的开按钮-----------");
        remoteController.onButtonWasPushed(0);
        System.out.println("--------按下灯的关按钮-----------");
        remoteController.offButtonWasPushed(0);
        System.out.println("--------按下撤销按钮-----------");
        remoteController.undoButtonWasPushed();
        
        
        System.out.println("=========使用遥控器操作电视机==========");
        
        TVReceiver tvReceiver = new TVReceiver();
        
        TVOffCommand tvOffCommand = new TVOffCommand(tvReceiver);
        TVOnCommand tvOnCommand = new TVOnCommand(tvReceiver);
        
        //给我们的遥控器设置命令, 比如 no = 1 是电视机的开和关的操作
        remoteController.setCommand(1, tvOnCommand, tvOffCommand);
        
        System.out.println("--------按下电视机的开按钮-----------");
        remoteController.onButtonWasPushed(1);
        System.out.println("--------按下电视机的关按钮-----------");
        remoteController.offButtonWasPushed(1);
        System.out.println("--------按下撤销按钮-----------");
        remoteController.undoButtonWasPushed();

    }

}

❤️小结

意图：将一个请求封装成一个对象，从而使您可以用不同的请求对客户进行参数化。

主要解决：在软件系统中，行为请求者与行为实现者通常是一种紧耦合的关系，但某些场合，比如需要对行为进行记录、撤销或重做、事务等处理时，这种无法抵御变化的紧耦合的设计就不太合适。

何时使用：在某些场合，比如要对行为进行"记录、撤销/重做、事务"等处理，这种无法抵御变化的紧耦合是不合适的。在这种情况下，如何将"行为请求者"与"行为实现者"解耦？将一组行为抽象为对象，可以实现二者之间的松耦合。

如何解决：通过调用者调用接受者执行命令，顺序：调用者→接受者→命令。

关键代码：定义三个角色：1、received 真正的命令执行对象 2、Command 3、invoker 使用命令对象的入口

应用实例：struts 1 中的 action 核心控制器 ActionServlet 只有一个，相当于 Invoker，而模型层的类会随着不同的应用有不同的模型类，相当于具体的 Command。

优点： 1、降低了系统耦合度。 2、新的命令可以很容易添加到系统中去。

缺点：使用命令模式可能会导致某些系统有过多的具体命令类。

使用场景：认为是命令的地方都可以使用命令模式，比如： 1、GUI 中每一个按钮都是一条命令。 2、模拟 CMD。

注意事项：系统需要支持命令的撤销(Undo)操作和恢复(Redo)操作，也可以考虑使用命令模式，见命令模式的扩展。

💑参考与感谢

菜鸟教程-命令模式

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命令模式
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