• 设计模式（十四）：Command命令模式 -- 行为型模式

    1.概述

            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，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。

     例子1：电视机遥控器 : 遥控器是请求的发送者，电视机是请求的接收者，遥控器上有一些按钮如开，关,换频道等按钮就是具体命令，不同的按钮对应电视机的不同操作。

    2.问题
          在软件系统中，“行为请求者”与“行为实现者”通常呈现一种“紧耦合”。但在某些场合，比如要对行为进行“记录、撤销/重做、事务”等处理，这种无法抵御变化的紧耦合是不合适的。在这种情况下，如何将“行为请求者”与“行为实现者”解耦？
    3.解决方案

     命令模式(Command Pattern)：将一个请求封装为一个对象，从而使我们可用不同的请求对客户进行参数化；对请求排队或者记录请求日志，以及支持可撤销的操作。命令模式又称为动作(Action)模式或事务(Transaction)模式。（Command Pattern: Encapsulate a request asan object, thereby letting youparameterize clients withdifferent requests,queueor log requests,andsupportundoable operations. ）

    4.适用性
    1）系统需要将请求调用者和请求接收者解耦，使得调用者和接收者不直接交互。
    2）系统需要在不同的时间指定请求、将请求排队和执行请求。
    3）系统需要支持命令的撤销(Undo)操作和恢复(Redo)操作。
    4）系统需要将一组操作组合在一起，即支持宏命令。
    5.结构
    6.模式的组成
    抽象命令类(Command): 声明执行操作的接口。调用接收者相应的操作，以实现执行的方法Execute。
    具体命令类(ConcreteCommand): 创建一个具体命令对象并设定它的接收者。通常会持有接收者，并调用接收者的功能来完成命令要执行的操作。 
    调用者(Invoker): 要求该命令执行这个请求。通常会持有命令对象，可以持有很多的命令对象。
    接收者(Receiver): 知道如何实施与执行一个请求相关的操作。任何类都可能作为一个接收者,只要它能够实现命令要求实现的相应功能。 
    客户类(Client): 创建具体的命令对象，并且设置命令对象的接收者。真正使用命令的客户端是从Invoker来触发执行。 

    7.效果

    Command模式优点：

    1) 降低系统的耦合度:Command模式将调用操作的对象与知道如何实现该操作的对象解耦。

    2) Command是头等的对象。它们可像其他的对象一样被操纵和扩展。

    3) 组合命令:你可将多个命令装配成一个组合命令，即可以比较容易地设计一个命令队列和宏命令。一般说来，组合命令是Composite模式的一个实例。

    4) 增加新的Command很容易，因为这无需改变已有的类。

    5）可以方便地实现对请求的Undo和Redo。

    命令模式的缺点：
    使用命令模式可能会导致某些系统有过多的具体命令类。因为针对每一个命令都需要设计一个具体命令类，因此某些系统可能需要大量具体命令类，这将影响命令模式的使用。

    8.实现

    电视机遥控器 :

    电视机是请求的接收者，

     遥控器是请求的发送者，

     遥控器上有一些按钮，不同的按钮对应电视机的不同操作。抽象命令角色由一个命令接口来扮演，

     有三个具体的命令类实现了抽象命令接口，这三个具体命令类分别代表三种操作：打开电视机、关闭电视机和切换频道。

     显然，电视机遥控器就是一个典型的命令模式应用实例。

    1. <?php  
    2. /** 
    3.  * 电视机遥控器 : 
    4.    电视机是请求的接收者， 
    5.    遥控器是请求的发送者， 
    6.    遥控器上有一些按钮，不同的按钮对应电视机的不同操作。抽象命令角色由一个命令接口来扮演， 
    7.    有三个具体的命令类实现了抽象命令接口，这三个具体命令类分别代表三种操作：打开电视机、关闭电视机和切换频道。 
    8.    显然，电视机遥控器就是一个典型的命令模式应用实例。 
    9.  
    10.  */  
    11. /** 
    12.  * The Command abstraction( 命令接口，声明执行的操作).   
    13.  * In this case the implementation must return a result,   
    14.  * sometimes it only has side effects.   
    15.  */  
    16. interface ICommand  
    17. {  
    18.     /** 
    19.      * 执行命令对应的操作 
    20.      * 
    21.      * @param unknown_type $name 
    22.      * @param unknown_type $args 
    23.      */  
    24.     function execute();  
    25. }  
    26.   
    27.   
    28. /** 
    29.  * ConcreteCommand具体的命令实现对象:打开命令 
    30.  */  
    31. class ConcreteCommandOpen implements ICommand {  
    32.     /** 
    33.      * 持有相应的接收者对象 
    34.      */  
    35.     private  $_receiverTV = null; //  
    36.     /** 
    37.      * 示意，命令对象可以有自己的状态 
    38.      */  
    39.     private  $_state;  
    40.     /** 
    41.      * 构造方法，传入相应的接收者对象 
    42.      * @param receiver 相应的接收者对象 
    43.      */  
    44.     public function  __construct($receiver){  
    45.         $this->_receiverTV = $receiver;  
    46.     }  
    47.     public function execute() {  
    48.         //通常会转调接收者对象的相应方法，让接收者来真正执行功能  
    49.         $this->_receiverTV->actionOpen();  
    50.     }  
    51. }  
    52. /** 
    53.  * ConcreteCommand具体的命令实现对象：关闭 
    54.  */  
    55. class ConcreteCommandClose implements ICommand {  
    56.     /** 
    57.      * 持有相应的接收者对象 
    58.      */  
    59.     private  $_receiverTV = null; //  
    60.     /** 
    61.      * 示意，命令对象可以有自己的状态 
    62.      */  
    63.     private  $_state;  
    64.     /** 
    65.      * 构造方法，传入相应的接收者对象 
    66.      * @param receiver 相应的接收者对象 
    67.      */  
    68.     public function  __construct($receiver){  
    69.         $this->_receiverTV = $receiver;  
    70.     }  
    71.     public function execute() {  
    72.         //通常会转调接收者对象的相应方法，让接收者来真正执行功能  
    73.         $this->_receiverTV->actionClose();  
    74.     }  
    75. }  
    76.   
    77. /** 
    78.  * ConcreteCommand具体的命令实现对象：换频道 
    79.  */  
    80. class ConcreteCommandChange implements ICommand {  
    81.     /** 
    82.      * 持有相应的接收者对象 
    83.      */  
    84.     private  $_receiverTV = null; //  
    85.     /** 
    86.      * 示意，命令对象可以有自己的状态 
    87.      */  
    88.     private  $_state;  
    89.     /** 
    90.      * 构造方法，传入相应的接收者对象 
    91.      * @param receiver 相应的接收者对象 
    92.      */  
    93.     public function  __construct($receiver){  
    94.         $this->_receiverTV = $receiver;  
    95.     }  
    96.     public function execute() {  
    97.         //通常会转调接收者对象的相应方法，让接收者来真正执行功能  
    98.         $this->_receiverTV->actionChange();  
    99.     }  
    100. }  
    101.   
    102. /** 
    103.  * 接收者对象 
    104.  */  
    105. class ReceiverTV {  
    106.     /** 
    107.      * 真正执行命令相应的打开操作 
    108.      */  
    109.     public function actionOpen(){  
    110.         echo 'actionOpen<br/>';  
    111.     }  
    112.       
    113.     /** 
    114.      * 真正执行命令相应的关闭操作 
    115.      */  
    116.     public function actionClose(){  
    117.         echo 'actionClose<br/>';  
    118.     }  
    119.       
    120.     /** 
    121.      *  真正执行命令相应的换频道操作 
    122.      */  
    123.     public function actionChange(){  
    124.         echo 'actionChange<br/>';  
    125.     }  
    126. }  
    127.   
    128. /** 
    129.  * 调用者Invoker:遥控器  
    130.  */  
    131. class InvokerControler {  
    132.     /** 
    133.      * 持有命令对象 
    134.      */  
    135.     private $_commands = null; //ICommand  
    136.     /** 
    137.      * 设置调用者持有的命令对象 
    138.      * @param command 命令对象 
    139.      */  
    140.     public function addCommand($command) {  
    141.         $classname = get_class($command);  
    142.         $this->_commands[$classname] = $command;  
    143.     }  
    144.     /** 
    145.      * 示意方法，要求命令执行请求 
    146.      */  
    147.     public function runCommand($cmdName) {  
    148.         //调用命令对象的执行方法  
    149.         $this->_commands[$cmdName]->execute();  
    150.     }  
    151. }  
    152. class Client {  
    153.     /** 
    154.      * 示意，负责创建命令对象，并设定它的接收者 
    155.      */  
    156.     public static  function main(){  
    157.        //创建电视接收者  
    158.        $receiver = new ReceiverTV();  
    159.          
    160.        //创建Invoker  
    161.        $invoker = new InvokerControler();  
    162.        //创建命令对象，设定它的接收者  
    163.        $commandOpen = new ConcreteCommandOpen($receiver);  
    164.        //把命令对象设置进调用遥控器  
    165.        $invoker->addCommand($commandOpen);  
    166.          
    167.        //执行打开命令  
    168.        $invoker->runCommand(get_class($commandOpen));  
    169.          
    170.        
    171.     }  
    172. }  
    173. Client::main();  
    174. ?>  
    UML图：
    宏命令又称为组合命令，它是命令模式和组合模式联用的产物：
    宏命令也是一个具体命令，不过它包含了对其他命令对象的引用，在调用宏命令的execute()方法时，将递归调用它所包含的每个成员命令的execute()方法，一个宏命令的成员对象可以是简单命令，还可以继续是宏命令。执行一个宏命令将执行多个具体命令，从而实现对命令的批处理。
     
    Ÿ

     

    9.与其他相关模式

    1）Composite模式（可被用来实现宏命令。

    2）备忘录Memento模式可用来保持某个状态，命令用这一状态来取消它的效果。在被放入历史表列前必须被拷贝的命令起到一种原型的作用。

    10.总结与分析

    1）命令模式的本质是对命令进行封装，将发出命令的责任和执行命令的责任分割开。
    2）每一个命令都是一个操作：请求的一方发出请求，要求执行一个操作；接收的一方收到请求，并执行操作
    3）命令模式允许请求的一方和接收的一方独立开来，使得请求的一方不必知道接收请求的一方的接口，更不必知道请求是怎么被接收，以及操作是否被执行、何时被执       行，以及是怎么被执行的。
    4）命令模式使请求本身成为一个对象，这个对象和其他对象一样可以被存储和传递。
    5）命令模式的关键在于引入了抽象命令接口，且发送者针对抽象命令接口编程，只有实现了抽象命令接口的具体命令才能与接收者相关联。 
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