Java设计模式之 [13] 行为型模式 - 命令模式

简介

1.命令模式(Command Pattern) :在软件设计中,我们经常需要像某些对象发送请求,但是不知道请求的接收者是谁,也不知被请求的是哪个,我们只需要让程序在运行的时候指定具体的请求接收者就可以,此时,我们可以使用命令模式来进行设计
2.命名模式使得请求发送者以请求接收者彼此之间消除耦合,让对象之间的调用关系更加灵活,实现解耦.
3.在命令模式中,会将一个请求封装为一个对象,以便使用不同的参数来表示不同的请求,(即命名) 同时命令模式也支持可撤销的操作
4.通俗易懂的理解就是:将军发布命令士兵去执行,其中有几个角色:将军(命令发布者),士兵(命令的具体执行者),命令(链接将军和命令)
Invoker是调用者(将军) Receiver是被调用者(士兵),MyCommand是命令,实现了Command接口,持有接收对象

原理类图

类图

说明: 角色和作用

1.Invoker :是调用者角色
2.Command:是命令角色 ,需要执行的所有命令都在这里,可以是接口,也可以是抽象类
3.Receiver:是接收者角色,知道如何实施和执行一个请求相关的操作
4.ConcreteCommand:将一个接收者对象与一个动作绑定,调用接收者相应的操作 实现execute

需求

1.我们买了一套智能家居.....
2.这些家具来自不同的厂家,我们不想针对每一个家具都使用一个售价App来操作,我们只希望一个App就可以完成所有的家具的操作
3,要实现一个App控制所有的家电的需要,那么就需要每个只能家电厂商为App提供调用的接口,这个时候就可以考虑 ==>> 命令模式
4.命令模式可以将"动作的请求者"从"动作的执行者"中解耦出来
5.在我们的例子中,动作的请求者是手机App,动作执行者是每个厂商的每一个家电产品

解决需求

1.思路分析和图解

类图

2.代码实现

//创建命令接口
public interface Command {
    //执行动作 操作
    public void execute();
    //撤销动作 操作
    public void undo();
}

public class LightOffCommand implements Command {

    //聚合 LightReceiver
    
    private LightReceiver light;
    
    public LightOffCommand(LightReceiver light) {
        super();
        this.light = light;
    }

    @Override
    public void execute() {
        //调用接收者方法
        light.off();
    }

    @Override
    public void undo() {
        //调用接收者方法
        light.on();
    }
}

public class LightOnCommand implements Command {

    //聚合 LightReceiver
    
    private LightReceiver light;
    
    public LightOnCommand(LightReceiver light) {
        super();
        this.light = light;
    }

    @Override
    public void execute() {
        //调用接收者方法
        light.on();
    }

    @Override
    public void undo() {
        //调用接收者方法
        light.off();
    }

}

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");
    }
}

//没有任何命令 空执行 用于初始化 每个按钮
//当调用空命令的时候,对象什么都不做
//这也是一种设计模式 可以省去对空的判断
public class NoCommand implements Command{

    @Override
    public void execute() {
        
    }

    @Override
    public void undo() {
        
    }

}

public class RemoteController {
    // 开 按钮的命令
    Command[] onCommands;
    // 关 按钮的命令
    Command[] offCommands;
    // 撤销命令
    Command undoCommand;

    // 构造器,完成初始化
    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;
    }

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

    // 按下开的按钮
    public void offButtonWasPushed(int no) {
        // 找到你按下开的按钮,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() {
        //撤销操作

        undoCommand.undo();
    }
}

测试

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        //使用命令设计模式 完成控制遥控器 完成对电灯的操作
        
        //创建电灯的对象(接收者)
        LightReceiver lightReceiver = new LightReceiver();
        //创建电灯的开关命令
        LightOnCommand onCommand = new LightOnCommand(lightReceiver);
        LightOffCommand offCommand = new LightOffCommand(lightReceiver);
        
        //需要一个遥控器
        RemoteController controller = new RemoteController();
        //给遥控器设计命令
        controller.setCommand(0, onCommand, offCommand);
        System.out.println("按下灯的开按钮");
        controller.onButtonWasPushed(0);
        System.out.println("按下灯的关按钮");
        controller.offButtonWasPushed(0);
        //撤销操作
        System.out.println("撤销操作");
        controller.undoButtonWasPushed();
    }
}

打印结果

按下灯的开按钮
电灯打开了
按下灯的关按钮
电灯关闭了
撤销操作
电灯打开了

命令模式在Spring框架中的JdbcTemplate引用的源码分析

1.Spring框架的JdbcTemplate使用到了命令模式
查源码

命令模式的注意事项和细节

1.将发起请求的对象和执行请求的对象解耦,发起请求的对象是调用者,调用者只要调用命令对象的execute()方法就可以让接收者工作,而不必知道具体的接收者对象是谁,是如何实现的,命令对象会负责让接收者执行请求的动作,也就是说:请求发起者和请求执行者 之间的解耦是通过命令对象实现的,命令对象起到了纽带桥梁的作用
2.容易设计一个命令队列,只要把命令对象放到队列,就可以多线程的执行命令
3,.容易实现对请求的撤回和重做
4.命令模式不足:可能导致某些系统有过多的具体命令类,增加了系统的复杂度,这点在使用的时候需要注意
5.空命令也是一种设计模式,它为我们省去了判空的操作,在上面的实例中,如果没有使用空命令,我们按下每一个键都需要判断空,这给我们的编码造成一定的麻烦
6.命令模式经典的应用场景:界面的一个按钮都是一条命令,模拟CMD(DOS命令).订单的撤回/恢复.触发-反馈机制