• 设计模式之命令模式案例详解


    基本概念

    命令模式使得请求发送者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。

    在命令模式中,会将一个请求封装为一个对象,以便使用不同参数来表示不同的请求,同时命令模式也支持可撤销的操作。

    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)。

    命令模式的原理类图

    • Invoker:调用者角色;
    • Command: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;
    • Receiver:接收者角色,知道如何实施和执行一个请求相关的操作;
    • ConcreteCommand:将一个接受者对象与一个动作绑定,调用接收者相应的的操作,实现execute。

    命令模式

    案例

    智能生活项目需求:我们买了一套智能家电,与照明灯、风扇、冰箱、洗衣机,我们只要在手机上安装一个app就可以控制这些家电工作。

    思路分析
    代码实现
    1//创建命令接口
    2public interface Command {
    3
    4    //执行动作(有“打开”、“关闭”两个动作)
    5    void execute();
    6
    7    //撤销动作
    8    void undo();
    9}

     1public class LightReceiver {
    2
    3    public void on() {
    4        System.out.println("电灯打开了");
    5    }
    6
    7    public void off() {
    8        System.out.println("电灯关闭了");
    9    }
    10}

     1public class LightOnCommand implements Command {
    2
    3    LightReceiver lightReceiver;//聚合LightReceiver
    4
    5    public LightOnCommand(LightReceiver lightReceiver){
    6        this.lightReceiver=lightReceiver;
    7    }
    8
    9    @Override
    10    public void execute() {
    11        lightReceiver.on();
    12    }
    13
    14    @Override
    15    public void undo() {
    16        lightReceiver.off();
    17    }
    18}

     1public class LightOffCommand implements Command {
    2
    3    LightReceiver lightReceiver;//聚合LightReceiver
    4
    5    public LightOffCommand(LightReceiver lightReceiver){
    6        this.lightReceiver=lightReceiver;
    7    }
    8
    9    @Override
    10    public void execute() {
    11        lightReceiver.off();
    12    }
    13
    14    @Override
    15    public void undo() {
    16        lightReceiver.on();
    17    }
    18}

     1/**
    2 * 没有任何命令,空执行
    3 * 用于初始化每个按钮,当调用空命令时,对象什么都不做
    4 * 其实,这也是一种设计模式,可以省掉对空的判断
    5 */

    6public class NoCommand implements Command {
    7    @Override
    8    public void execute() {
    9
    10    }
    11
    12    @Override
    13    public void undo() {
    14
    15    }
    16}

     1public class RemoteController {
    2
    3    //按钮的命令数组
    4    Command[] onCommands;
    5    Command[] offCommands;
    6
    7    //执行撤销命令
    8    Command undoCommand;
    9
    10    public RemoteController() {
    11        onCommands = new Command[5];
    12        offCommands = new Command[5];
    13        for (int i = 0; i < 5; i++) {
    14            onCommands[i] = new NoCommand();
    15            offCommands[i] = new NoCommand();
    16        }
    17    }
    18
    19    //给按钮设置你需要的命令
    20    public void setCommand(int no, Command onCommand, Command offCommand) {
    21        onCommands[no] = onCommand;
    22        offCommands[no] = offCommand;
    23    }
    24
    25    //按下开的按钮
    26    public void onButtonWasPushed(int no) {
    27        //找到你按下的开的按钮,并调用对应方法
    28        onCommands[no].execute();
    29        //记录这次的操作,用于撤销
    30        undoCommand = onCommands[no];
    31    }
    32
    33    //按下关的按钮
    34    public void offButtonWasPushed(int no) {
    35        //找到你按下的关的按钮,并调用对应方法
    36        offCommands[no].execute();
    37        //记录这次的操作,用于撤销
    38        undoCommand = offCommands[no];
    39    }
    40
    41    //按下撤销的按钮
    42    public void undoButtonWasPushed(int no) {
    43        undoCommand.undo();
    44    }
    45}

     1public class Client {
    2    public static void main(String[] args) {
    3        //创建电灯的对象(接受者)
    4        LightReceiver lightReceiver = new LightReceiver();
    5        //创建电灯相关的开关命令
    6        LightOnCommand lightOnCommand = new LightOnCommand(lightReceiver);
    7        LightOffCommand lightOffCommand = new LightOffCommand(lightReceiver);
    8        //需要一个遥控器
    9        RemoteController remoteController = new RemoteController();
    10        //给遥控器设置命令,比如no-0是电灯的开和关的操作
    11        remoteController.setCommand(0,lightOnCommand,lightOffCommand);
    12
    13        System.out.println("按下灯的开按钮");
    14        remoteController.onButtonWasPushed(0);
    15        System.out.println("按下灯的关按钮");
    16        remoteController.offButtonWasPushed(0);
    17        System.out.println("按下灯的撤销按钮");
    18        remoteController.undoButtonWasPushed(0);
    19    }
    20}

    注意事项

    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。

    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。
    容易实现对请求的撤销和重做。

    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,这点在使用的时候要注意。

    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。

    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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