【设计模式】命令模式-白红宇的个人博客

【设计模式】命令模式

发布日期：2021-05-09 04:18:39 浏览次数：9 分类：博客文章

本文共 8049 字，大约阅读时间需要 26 分钟。

一、前言

　　读完单例模式，接着品命令模式，命令模式在工程实践中有应用，如MVC框架中使用了命令模式，还有日志系统（从异常中恢复）和事务系统都可以使用命令模式，命令模式可以解耦命令请求者和命令执行者，下面开始学习命令模式。

二、命令模式定义

　　定义：命令模式将请求封装成对象，以便使用不同的请求、队列或者日志来参数化其他对象。命令模式也支持撤销的操作。

　　从定义可以看出，命令模式核心的概念就是讲请求封装成为对象，这样，对象可以被传递，从而解耦请求者和执行者。

　　命令模式的类图如下

　　说明：对于类图说明如下

　　① Client负责创建一个ConcreteCommand，并设置接受者。

　　② Invoker持有一个命令对象，并在某个时间点调用命令对象的execute方法，将请求付诸实行。

　　③ Command为所有命令声明了一个接口，调用命令对象的execute方法，就可以让接受者进行相关的动作，这个接口也具备一个undo方法。

　　④ ConcreteCommand定义了动作和接受者之间的绑定关系，调用者只要调用execute方法就可以发出请求，然后由ConcreteCommand调用接受者的一个或多个动作。

　　⑤ Receiver为接受者，实现请求具体的动作，任何类都可以当接受者。

三、示例说明

　　设想如下场景，家里的电器都通过一个遥控器来控制，按下按钮即可控制电器的开关，并且只要在遥控的相关插口插入对应的电器模块，即可控制相应的电器，即可很方便的进行替换。

　　3.1 v1.0

　　Command　　

package com.hust.grid.leesf.command;interface Command {    void execute();    void undo();}

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　　LightOnCommand

package com.hust.grid.leesf.command;public class LightOnCommand implements Command {    private Receiver light;        public LightOnCommand(Receiver receiver) {        this.light = receiver;    }        @Override    public void execute() {        light.on();    }    @Override    public void undo() {        light.off();    }}

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　　LightOffCommand

package com.hust.grid.leesf.command;public class LightOffCommand implements Command {    private Receiver light;        public LightOffCommand(Receiver receiver) {        light = receiver;    }        @Override    public void execute() {        light.off();    }    @Override    public void undo() {        light.on();    }    }

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　　CeilingFanOnCommand

package com.hust.grid.leesf.command;public class CeilingFanOnCommand implements Command {    private Receiver ceilingFan;        public CeilingFanOnCommand(Receiver receiver) {        ceilingFan = receiver;    }        @Override    public void execute() {        ceilingFan.on();    }    @Override    public void undo() {        ceilingFan.off();    }}

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　　CeilingFanOffCommand

package com.hust.grid.leesf.command;public class CeilingFanOffCommand implements Command {    private Receiver ceilingFan;        public CeilingFanOffCommand(Receiver receiver) {        ceilingFan = receiver;    }        @Override    public void execute() {        ceilingFan.off();    }    @Override    public void undo() {        ceilingFan.on();    }}

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　　Receiver

package com.hust.grid.leesf.command;public abstract class Receiver {    protected String name;    public Receiver(String name) {        this.name = name;    }        public void on() {        System.out.println(this.name + " is on");    }        public void off() {        System.out.println(this.name + " is off");    }}

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　　Light

package com.hust.grid.leesf.command;public class Light extends Receiver {    public Light(String name) {        super(name);    }}

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　　CeilingFan

package com.hust.grid.leesf.command;public class CeilingFan extends Receiver {    public CeilingFan(String name) {        super(name);    }}

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　　RemoteController

package com.hust.grid.leesf.command;public class RemoteController {    Command[] onCommands;    Command[] offCommands;    Command undoCommand;        public RemoteController(int slotSize) {        onCommands = new Command[slotSize];        offCommands = new Command[slotSize];    }        public void setCommand(int slot, Command onCommand, Command offCommand) {        onCommands[slot] = onCommand;        offCommands[slot] = offCommand;    }        public void onButtonWasPushed(int slot) {        undoCommand = onCommands[slot];        onCommands[slot].execute();    }        public void offButtonWasPushed(int slot) {        undoCommand = offCommands[slot];        offCommands[slot].execute();    }        public void undoButtonWasPushed() {        undoCommand.undo();    }}

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　　Main（用于测试）

package com.hust.grid.leesf.command;public class Main {    public static void main(String[] args) {        // 遥控器        RemoteController remoteController = new RemoteController(3);        Light livingRoomLight = new Light("LivingRoomLight");        Light kitchenLight = new Light("KitchenLight");        CeilingFan ceilingFan = new CeilingFan("CeilingFan");                LightOnCommand livingRoomLightOnCommand = new LightOnCommand(livingRoomLight);        LightOffCommand livingRoomLightOffCommand = new LightOffCommand(livingRoomLight);                LightOnCommand kitchenLightOnCommand = new LightOnCommand(kitchenLight);        LightOnCommand kitchenLightOffCommand = new LightOnCommand(kitchenLight);                CeilingFanOnCommand ceilingFanOnCommand = new CeilingFanOnCommand(ceilingFan);        CeilingFanOffCommand ceilingFanOffCommand = new CeilingFanOffCommand(ceilingFan);                remoteController.setCommand(0, livingRoomLightOnCommand, livingRoomLightOffCommand);        remoteController.setCommand(1, kitchenLightOnCommand, kitchenLightOffCommand);        remoteController.setCommand(2, ceilingFanOnCommand, ceilingFanOffCommand);                // 模拟遥控按下按钮        remoteController.onButtonWasPushed(0);                remoteController.onButtonWasPushed(1);        remoteController.onButtonWasPushed(2);        remoteController.offButtonWasPushed(2);        // 撤销操作        remoteController.undoButtonWasPushed();    }}

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　　运行结果

LivingRoomLight is on KitchenLight is on CeilingFan is on CeilingFan is off CeilingFan is on

　　说明：使用了命令模式，一切都运行良好，并且可进行撤销操作。

　　若需要添加这样的功能，当按下按钮时，指定的所有电器都开或者关闭，即宏命令。

　　3.2 v2.0

　　添加宏命令，即一次性可以执行多个命令

　　MacroCommand

package com.hust.grid.leesf.command;public class MacroCommand implements Command {    private Command[] commands;    public MacroCommand(Command[] commands) {        this.commands = commands;    }        @Override    public void execute() {        for (int i = 0; i < commands.length; i++) {            commands[i].execute();        }    }    @Override    public void undo() {        for (int i = 0; i < commands.length; i++) {            commands[i].undo();        }    }}

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　　Main（用作测试）

package com.hust.grid.leesf.command;public class Main {    public static void main(String[] args) {        // 遥控器        RemoteController remoteController = new RemoteController(4);        Light livingRoomLight = new Light("LivingRoomLight");        Light kitchenLight = new Light("KitchenLight");        CeilingFan ceilingFan = new CeilingFan("CeilingFan");                LightOnCommand livingRoomLightOnCommand = new LightOnCommand(livingRoomLight);        LightOffCommand livingRoomLightOffCommand = new LightOffCommand(livingRoomLight);                LightOnCommand kitchenLightOnCommand = new LightOnCommand(kitchenLight);        LightOnCommand kitchenLightOffCommand = new LightOnCommand(kitchenLight);                CeilingFanOnCommand ceilingFanOnCommand = new CeilingFanOnCommand(ceilingFan);        CeilingFanOffCommand ceilingFanOffCommand = new CeilingFanOffCommand(ceilingFan);                Command[] partyOn = {livingRoomLightOnCommand, kitchenLightOnCommand, ceilingFanOnCommand};        Command[] partyOff = {livingRoomLightOffCommand, kitchenLightOffCommand, ceilingFanOffCommand};        MacroCommand macroOnCommand = new MacroCommand(partyOn);        MacroCommand macroOffCommand = new MacroCommand(partyOff);                remoteController.setCommand(0, livingRoomLightOnCommand, livingRoomLightOffCommand);        remoteController.setCommand(1, kitchenLightOnCommand, kitchenLightOffCommand);        remoteController.setCommand(2, ceilingFanOnCommand, ceilingFanOffCommand);        remoteController.setCommand(3, macroOnCommand, macroOffCommand);                // 模拟遥控按下按钮        remoteController.onButtonWasPushed(3);        // 撤销操作        remoteController.undoButtonWasPushed();    }}

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　　运行结果

LivingRoomLight is onKitchenLight is onCeilingFan is onLivingRoomLight is offKitchenLight is offCeilingFan is off

　　说明：可以看到，调用了宏命令后，一次性执行了多条命令，并且执行撤消后，会恢复到之前的状态。

　　命令模式的要点如下：

　　① 命令模式将发出的请求的对象和执行请求的对象解耦

　　② 在被解耦的两者之间是通过命令对象进行沟通的。命令对象封装了接受者和一个或一组动作。

　　③ 调用者通过调用命令对象的execute方法发出请求，这会使得接受者的动作被调用。

　　④ 调用者可以接受命令当做参数，甚至在运行时动态地进行。

四、总结

　　对于命令模式而言，其应用也相对比较广泛，在工程应用中有适合应用此种模式的地方，不妨使用，所有源代码已经上传至，欢迎fork，谢谢各位园友的观看~　　

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