Java实现23种设计模式(十二):命令模式

二十三种设计模式分类

设计模式三大分类.jpg

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一、概述

命令（Command）模式的定义如下：将一个请求封装为一个对象，使发出请求的责任和执行请求的责任分割开。这样两者之间通过命令对象进行沟通，这样方便将命令对象进行储存、传递、调用、增加与管理。
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。

优点

1. 降低系统的耦合度。命令模式能将调用操作的对象与实现该操作的对象解耦。
2. 增加或删除命令非常方便。采用命令模式增加与删除命令不会影响其他类，它满足“开闭原则”，对扩展比较灵活。
3. 可以实现宏命令。命令模式可以与组合模式
   结合，将多个命令装配成一个组合命令，即宏命令。
4. 方便实现Undo和 Redo 操作。命令模式可以与后面介绍的备忘录模式
   结合，实现命令的撤销与恢复。

缺点

可能产生大量具体命令类。因为计对每一个具体操作都需要设计一个具体命令类，这将增加系统的复杂性。

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。

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二、实现

1. 结构图

命令模式包含以下主要角色。

• 抽象命令类（Command）角色：声明执行命令的接口，拥有执行命令的抽象方法 execute()。
• 具体命令角色（Concrete Command）角色：是抽象命令类的具体实现类，它拥有接收者对象，并通过调用接收者的功能来完成命令要执行的操作。
• 实现者/接收者（Receiver）角色：执行命令功能的相关操作，是具体命令对象业务的真正实现者。
• 调用者/请求者（Invoker）角色：是请求的发送者，它通常拥有很多的命令对象，并通过访问命令对象来执行相关请求，它不直接访问接收者。

命令模式

PS:UML结构图可以参考，例子实现并不根据UML图来完成，灵活实现即可；

2. 实现

• 文字内容实体类，命令针对内容操作

package cn.missbe.model.command;

/**
 * Copyright (c) 2020.
 * Email: [email protected]
 * @author lyg  2020/4/29 下午10:03
 * description:
 **/

public class Content {

    private String name;

    public Content(String name) {
        this.name = name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Content{" + "name='" + name + '\'' + '}';
    }
}

• 命令类集合

package cn.missbe.model.command;

/**
 * Copyright (c) 2020.
 * Email: [email protected]
 *
 * @author lyg  2020/4/29 下午10:00
 * description:
 **/

public abstract class Command {

    protected Content content;

    /**
     * 执行命令
     */
    public abstract void execute();

    /**
     * 撤销命令
     */
    public abstract void undo();
}

class InsertCommand extends Command {
    private String origin;

    public InsertCommand(Content content) {
        this.content = content;
    }

    @Override
    public void execute() {
        origin = this.content.getName();
        this.content.setName(this.content.getName() +  " [InsertCommand].");
    }

    @Override
    public void undo() {
        this.content.setName(origin);
    }
}

class CopyCommand extends Command {

    private String origin;

    public CopyCommand(Content content) {
        this.content = content;
    }

    @Override
    public void execute() {
        origin  = this.content.getName();
        this.content.setName(origin + origin);
    }

    @Override
    public void undo() {
        this.content.setName(origin);
    }
}

class DeleteCommand extends Command {

    private String origin;

    public DeleteCommand(Content content) {
        this.content = content;
    }

    @Override
    public void execute() {
        origin = content.getName();
        content.setName(origin.substring(0, origin.length() - 3));
    }

    @Override
    public void undo() {
        content.setName(origin);
    }
}

• 命令链式调用，实现执行和撤销功能

package cn.missbe.model.command;

import java.util.Deque;
import java.util.LinkedList;

/**
 * Copyright (c) 2020.
 * Email: [email protected]
 * @author lyg  2020/4/29 下午10:19
 * description:
 * 命令链：责任链
 **/

public class CommandChain {
    /**先进后出*/
    private Deque commands = new LinkedList<>();

    public CommandChain takeCommand(Command command) {
        /*执行命令*/
        command.execute();
        /*添加命令-撤销命令时使用*/
        commands.push(command);

        return this;
    }

    public CommandChain undoCommand(){
        /*执行的最后一个命令*/
        Command command = commands.pop();
        /*执行undo命令*/
        command.undo();

        return this;
    }
}

• 主类，实现调用

package cn.missbe.model.command;

/**
 * Copyright (c) 2020.
 * Email: [email protected]
 * @author lyg  2020/4/29 下午9:54
 * description:
 * 命令模式：
 * 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
 * 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。
 **/

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        /*
         * 这里使用责任链模式+命令模式实现撤销(undo)功能
         */
        Content content = new Content("【Origin Content】");
        InsertCommand insertCommand = new InsertCommand(content);
        CopyCommand copyCommand = new CopyCommand(content);
        DeleteCommand deleteCommand = new DeleteCommand(content);

        CommandChain commandChain  = new CommandChain();
        commandChain.takeCommand(insertCommand)
                .takeCommand(copyCommand)
                .takeCommand(copyCommand)
                .undoCommand()
                .takeCommand(deleteCommand);
        System.out.println(content);
    }
}