设计模式 -- 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

3、命令模式的原理类图

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

4、命令模式解决智能生活项目

应用实例要求
        1)编写程序，使用命令模式 完成前面的智能家电项目
        2)思路分析和图解

        3)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 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 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，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
	}
}


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();
	}
}

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 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();
	}	
}


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 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();



		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();
	}
}

5、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

        3)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、

6、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