javascript 命令模式

前言

假设有一个快餐店,而我是该餐厅的点餐服务员,那么我一天的工作应该是这样的:当某位客人点餐或者打来订餐电话后,我会把他的需求都写在清单上,然后交给厨房,客人不用关心是哪些厨师帮他炒菜。我们餐厅还可以满足客人需要的定时服务,比如客人可能当前正在回家的路上,要求1个小时后才开始炒他的菜,只要订单还在,厨师就不会忘记。客人也可以很方便地打电话来撤销订单。另外如果有太多的客人点餐,厨房可以按照订单的顺序排队炒菜。这些记录着订餐信息的清单,便是命令模式中的命令对象

命令模式的用途

命令模式是最简单和优雅的模式之一,命令模式中的命令(command)指的是一个执行某些特定事情的指令。

命令模式最常见的应用场景是:有时候需要向某些对象发送请求,但是并不知道请求的接收者是谁,也不知道被请求的操作是什么。此时希望用一种松耦合的方式来设计程序,使得请求发送者和请求接收者能够消除彼此之间的耦合关系。

举例:

拿订餐来说,客人需要向厨师发送请求,但是完全不知道这些厨师的名字和联系方式,也不知道厨师炒菜的方式和步骤。命令模式把客人订餐的请求封装成command对象,也就是订餐中的订单对象。这个对象可以在程序中被四处传递,就像订单可以从服务员手中传到厨师的手中。这样一来,客人不需要知道厨师的名字,从而解开了请求调用者和请求接收者之间的耦合关系。

另外,相对于过程化的请求调用,command对象拥有更长的生命周期。对象的生命周期是跟初始请求无关的,因为这个请求已经被封装在了command对象的方法中,成为了这个对象的行为。我们可以在程序运行的任意时刻去调用这个方法,就像厨师可以在客人预定1个小时之后才帮他炒菜,相当于程序在1个小时之后才开始执行command对象的方法。

点击按钮例子

假设我们正在编写一个用户界面程序,该用户界面上至少有数十个Button按钮。因为项目比较复杂,所以我们决定让某个程序员负责绘制这些按钮,而另外一些程序员则负责编写点击按钮后的具体行为,这些行为都将被封装在对象里

        <body>
            <button id="button1">点击按钮1</button>
            <button id="button2">点击按钮2</button>
            <button id="button3">点击按钮3</button>
        </body>

        <script>
            var button1 = document.getElementById( 'button1' ),
            var button2 = document.getElementById( 'button2' ),
            var button3 = document.getElementById( 'button3' );
        </script>

接下来定义setCommand函数,setCommand函数负责往按钮上面安装命令。可以肯定的是,点击按钮会执行某个command命令,执行命令的动作被约定为调用command对象的execute()方法。虽然还不知道这些命令究竟代表什么操作,但负责绘制按钮的程序员不关心这些事情,他只需要预留好安装命令的接口,command对象自然知道如何和正确的对象沟通:

        var setCommand = function( button, command ){
            button.onclick = function(){
              command.execute();
            }
        };

最后,负责编写点击按钮之后的具体行为的程序员总算交上了他们的成果,他们完成了刷新菜单界面、增加子菜单和删除子菜单这几个功能,这几个功能被分布在MenuBar和SubMenu这两个对象中:

        var MenuBar = {
            refresh: function(){
              console.log( ’刷新菜单目录’ );
            }
        };

        var SubMenu = {
            add: function(){
              console.log( ’增加子菜单’ );
            },
            del: function(){
              console.log( ’删除子菜单’ );
            }
        };

在让button变得有用起来之前,我们要先把这些行为都封装在命令类中:

        var RefreshMenuBarCommand = function( receiver ){
            this.receiver = receiver;
        };

        RefreshMenuBarCommand.prototype.execute = function(){
            this.receiver.refresh();
        };

        var AddSubMenuCommand = function( receiver ){
            this.receiver = receiver;
        };
        AddSubMenuCommand.prototype.execute = function(){
            this.receiver.add();
        };

        var DelSubMenuCommand = function( receiver ){
            this.receiver = receiver;
        };

        DelSubMenuCommand.prototype.execute = function(){
            console.log( ’删除子菜单’ );
        };

最后就是把命令接收者传入到command对象中,并且把command对象安装到button上面:

        var refreshMenuBarCommand = new RefreshMenuBarCommand( MenuBar );
        var addSubMenuCommand = new AddSubMenuCommand( SubMenu );
        var delSubMenuCommand = new DelSubMenuCommand( SubMenu );

        setCommand( button1, refreshMenuBarCommand );
        setCommand( button2, addSubMenuCommand );
        setCommand( button3, delSubMenuCommand );

JavaScript中的命令模式

也许我们会感到很奇怪,所谓的命令模式,看起来就是给对象的某个方法取了execute的名字。引入command对象和receiver这两个无中生有的角色无非是把简单的事情复杂化了,即使不用什么模式,用下面寥寥几行代码就可以实现相同的功能。

        var bindClick = function( button, func ){
            button.onclick = func;
        };

        var MenuBar = {
            refresh: function(){
              console.log( ’刷新菜单界面’ );
            }
        };

        var SubMenu = {
            add: function(){
              console.log( ’增加子菜单’ );
            },
            del: function(){
              console.log( ’删除子菜单’ );
            }
        };

        bindClick( button1, MenuBar.refresh );
        bindClick( button2, SubMenu.add );
        bindClick( button3, SubMenu.del );

通过闭包的命令模式

        var setCommand = function( button, func ){
            button.onclick = function(){
              func();
            }
        };

        var MenuBar = {
            refresh: function(){
              console.log( ’刷新菜单界面’ );
            }
        };

        var RefreshMenuBarCommand = function( receiver ){
            return function(){
              receiver.refresh();
            }
        };

        var refreshMenuBarCommand = RefreshMenuBarCommand( MenuBar );

        setCommand( button1, refreshMenuBarCommand );

撤销命令

小球运动案例

        <body>
            <div id="ball" style="position:absolute; background:#000; width:50px; height:50px"></div>
            输入小球移动后的位置:<input id="pos"/>
            <button id="moveBtn">开始移动</button>
        </body>

        <script>
            var ball = document.getElementById( 'ball' );
            var pos = document.getElementById( 'pos' );
            var moveBtn = document.getElementById( 'moveBtn' );

            moveBtn.onclick = function(){
              var animate = new Animate( ball );
              animate.start( 'left', pos.value, 1000, 'strongEaseOut' );
            };
        </script>

如果文本框输入200,然后点击moveBtn按钮,可以看到小球顺利地移动到水平方向200px的位置。现在我们需要一个方法让小球还原到开始移动之前的位置。当然也可以在文本框中再次输入-200,并且点击moveBtn按钮,这也是一个办法,不过显得很笨拙。页面上最好有一个撤销按钮,点击撤销按钮之后,小球便能回到上一次的位置。在给页面中增加撤销按钮之前,先把目前的代码改为用命令模式实现:

        var ball = document.getElementById( 'ball' );
        var pos = document.getElementById( 'pos' );
        var moveBtn = document.getElementById( 'moveBtn' );
        var MoveCommand = function( receiver, pos ){
            this.receiver = receiver;
            this.pos = pos;
        };

        MoveCommand.prototype.execute = function(){
            this.receiver.start( 'left', this.pos, 1000, 'strongEaseOut' );
        };

        var moveCommand;

        moveBtn.onclick = function(){
            var animate = new Animate( ball );
            moveCommand = new MoveCommand( animate, pos.value );
            moveCommand.execute();
        };

接下来增加撤销按钮:

        <body>
            <div id="ball" style="position:absolute; background:#000; width:50px; height:50px"></div>
            输入小球移动后的位置:<input id="pos"/>
            <button id="moveBtn">开始移动</button>
            <button id="cancelBtn">cancel</button> <! --增加取消按钮-->
        </body>

撤销操作的实现一般是给命令对象增加一个名为unexecude或者undo的方法,在该方法里执行execute的反向操作。在command.execute方法让小球开始真正运动之前,我们需要先记录小球的当前位置,在unexecude或者undo操作中,再让小球回到刚刚记录下的位置,代码如下:

        <script>
            var ball = document.getElementById( 'ball' );
            var pos = document.getElementById( 'pos' );
            var moveBtn = document.getElementById( 'moveBtn' );
            var cancelBtn = document.getElementById( 'cancelBtn' );

            var MoveCommand = function( receiver, pos ){
              this.receiver = receiver;
              this.pos = pos;
              this.oldPos = null;
            };

            MoveCommand.prototype.execute = function(){
              this.receiver.start( 'left', this.pos, 1000, 'strongEaseOut' );
              this.oldPos = this.receiver.dom.getBoundingClientRect()[ this.receiver.propertyName ];
              // 记录小球开始移动前的位置
            };

            MoveCommand.prototype.undo = function(){
              this.receiver.start( 'left', this.oldPos, 1000, 'strongEaseOut' );
              // 回到小球移动前记录的位置
            };

            var moveCommand;
            moveBtn.onclick = function(){
                var animate = new Animate( ball );
                moveCommand = new MoveCommand( animate, pos.value );
            };
                moveCommand.execute();

            cancelBtn.onclick = function(){
                moveCommand.undo();        // 撤销命令
            };
        </script>

重做命令

命令模式可以用来实现播放录像功能
        <html>
            <body>
              <button id="replay">播放录像</button>
            </body>
          <script>
              var Ryu = {
                attack: function(){
                    console.log( '攻击' );
                },
                defense: function(){
                    console.log( '防御' );
                },
                jump: function(){
                    console.log( '跳跃' );
                },
                crouch: function(){
                    console.log( '蹲下' );
                }
              };

              var makeCommand = function( receiver, state ){        // 创建命令
                return function(){
                    receiver[ state ]();
                }
              };

              var commands = {
                "119": "jump",        // W
                "115": "crouch",    // S
                "97": "defense",    // A
                "100": "attack"    // D
              };

              var commandStack = [];     // 保存命令的堆栈

              document.onkeypress = function( ev ){
                var keyCode = ev.keyCode,
                    command = makeCommand( Ryu, commands[ keyCode ] );

                if ( command ){
                    command();    // 执行命令
                    commandStack.push( command );     // 将刚刚执行过的命令保存进堆栈
                }
              };

              document.getElementById( 'replay' ).onclick = function(){    // 点击播放录像
                var command;
                while( command = commandStack.shift() ){     // 从堆栈里依次取出命令并执行
                    command();
                }
              };

          </script>
        </html>

可以看到,当我们在键盘上敲下W、A、S、D这几个键来完成一些动作之后,再按下Replay按钮,此时便会重复播放之前的动作。

宏命令

宏命令是一组命令的集合,通过执行宏命令的方式,可以一次执行一批命令。想象一下,家里有一个万能遥控器,每天回家的时候,只要按一个特别的按钮,它就会帮我们关上房间门,顺便打开电脑并登录QQ。

        var closeDoorCommand = {
            execute: function(){
              console.log( ’关门’ );
            }
        };

        var openPcCommand = {
            execute: function(){
              console.log( ’开电脑’ );
            }
        };
        var openQQCommand = {
            execute: function(){
              console.log( ’登录QQ' );
            }
        };
        var MacroCommand = function(){
            return {
              commandsList: [],
              add: function( command ){
                  this.commandsList.push( command );
              },
              execute: function(){
                  for ( var i = 0, command; command = this.commandsList[ i++ ]; ){
                      command.execute();
                  }
              }
            }
        };

        var macroCommand = MacroCommand();
        macroCommand.add( closeDoorCommand );
        macroCommand.add( openPcCommand );
        macroCommand.add( openQQCommand );

        macroCommand.execute();

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