设计模式:命令模式

命令模式

1.智能生活项目需求

看一个具体的需求

  1. 我们买了一套智能家电,有照明灯、风扇、冰箱、洗衣机,我们只要在手机上安装app就可以控制对这些家电工作。
  2. 这些智能家电来自不同的厂家,我们不想针对每一种家电都安装一个App,分别控制,我们希望只要一个app就可以控制全部智能家电。
  3. 要实现一个app控制所有智能家电的需要,则每个智能家电厂家都要提供一个统一的接口给app调用,这时 就可以考虑使用命令模式。
  4. 命令模式可将“动作的请求者”从“动作的执行者”对象中解耦出来.
  5. 在我们的例子中,动作的请求者是手机app,动作的执行者是每个厂商的一个家电产品

2.命令模式

2.1 基本介绍

  1. 命令模式(Command Pattern):在软件设计中,我们经常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哪个,我们只需在程序运行时指定具体的请求接收者即可,此时,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与请求接收者消除彼此之间的耦合,让对象之间的调用关系更加灵活,实现解耦。

  3. 在命名模式中,会将一个请求封装为一个对象,以便使用不同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: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(连接将军和士兵)。
    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

2.2 命令模式的原理类图

设计模式:命令模式_第1张图片

对原理类图的说明-即(命名模式的角色及职责)

  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,可以是接口或抽象类
  3. Receiver: 接受者角色,知道如何实施和执行一个请求相关的操作
  4. ConcreteCommand: 将一个接受者对象与一个动作绑定,调用接受者相应的操作,实现execute

2.3 命令模式应用实例

  1. 应用实例要求
    编写程序,使用命令模式 完成前面的智能家电项目

设计模式:命令模式_第2张图片

  1. 思路分析和图解

设计模式:命令模式_第3张图片

  1. 代码实现

命令角色

//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();
}

ConcreteCommand,命令的具体实现

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();
	}

}
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();
	}
}
public class NoCommand implements Command {

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

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

}

命令接受者

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.. ");
	}
}

命令发布者

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();
	}

}

调用者,测试

public class Client {

	public static void main(String[] args) {
		// TODO Auto-generated method stub
		
		//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();
		
	}

}

3.命令模式在Spring框架JdbcTemplate应用的源码分析

  1. Spring框架的JdbcTemplate就使用到了命令模式
  2. 代码分析

设计模式:命令模式_第4张图片

  1. 模式角色分析说明
  • StatementCallback 接口 ,类似命令接口(Command)
  • class QueryStatementCallback implements StatementCallback, SqlProvider , 匿名内部类, 实现了命令接口, 同时也充当命令接收者
  • 命令调用者 是 JdbcTemplate , 其中execute(StatementCallback action) 方法中,调用action.doInStatement 方法. 不同的实现 StatementCallback 接口的对象,对应不同的doInStatemnt 实现逻辑
  • 另外实现 StatementCallback 命令接口的子类还有 QueryStatementCallback、

设计模式:命令模式_第5张图片

4.命令模式的注意事项和细节

  1. 将发起请求的对象与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列队,就可以多线程的执行命令
  3. 容易实现对请求的撤销和重做
  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,这点在在使用的时候要注意
  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,如果没有用空命令,我们每按下一个按键都要判空,这给我们编码带来一定的麻烦。
  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)、订单的撤销/恢复触发-反馈机制

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