关于java:我所知道设计模式之命令者模式

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前言介绍


接下里介绍的是 Java 的设计模式之一:命令模式

咱们还是以一个问题进行开展,引入命令模式

咱们买了一套智能家电,有照明灯、风扇、冰箱、洗衣机,咱们只有在手机上安装 app 就能够管制对这些家电工作

这些 智能家电来自不同的厂家 ,咱们不想针对 每一种家电都装置一个 App进行管制,咱们心愿只有 一个 app 就能够管制全副智能家电

要实现一个 app 管制所有智能家电的须要,则 每个智能家电厂家都要提供一个对立的接口给 app 调用 ,这时 就能够思考应用 命令模式

一、什么是命令模式

命令模式(Command Pattern)

在软件设计中,咱们常常须要向某些对象发送申请,然而并不知道申请的接收者是谁,也不晓得被申请的操作是哪个

其实咱们只需在程序运行时指定具体的申请接收者即可,此时能够应用命令模式来进行设计

在命名模式中,会将一个申请封装为一个对象 ,以便 应用不同参数来示意不同的申请(即命名),同时命令模式也反对可撤销的操作

艰深示例: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(连贯将军和士兵)

原理类图剖析

  • Invoker 是调用者(将军)
  • Receiver 是被调用者(士兵)
  • Command 是命令,须要执行的所有命令都在这里,能够是接口或抽象类
  • 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

二、应用命令模式解决问题

咱们买了一套智能家电,有照明灯、风扇、冰箱、洗衣机,咱们心愿只有 一个 app 就能够管制全副智能家电

首先咱们依据类图思路,创立命令接口 Command

// 创立命令接口
interface Command {// 执行动作(操作)
    public void execute();
    // 撤销动作(操作) 
    public void undo();}

接下来咱们创立电灯关上的命令类、电灯敞开的命令类

// 电灯关上类
class LightOnCommand implements Command {

    @Override
    public void execute() {}

    @Override
    public void undo() {}

}
// 电灯敞开类
class LightOffCommand implements Command {

    @Override
    public void execute() {}

    @Override
    public void undo() {}
}

咱们刚刚剖析,具体去执行电灯关上与敞开的性能是由接受者去实现的

所以咱们须要聚合接受者,接下来创立电灯接受者

class LightReceiver {public void on() {System.out.println("电灯关上了..");
    }

    public void off() {System.out.println("电灯敞开了..");
    }
}

而咱们的具体电灯关上类与敞开类就能够聚合接受者了,调用它的办法

// 电灯关上类
class LightOnCommand implements Command {

    // 聚 合 LightReceiver
    LightReceiver light;

    // 结构器
    public LightOnCommand(LightReceiver light) {super();
        this.light = light;
    }

    @Override
    public void execute() {light.on();}

    @Override
    public void undo() {light.off();}

}
// 电灯敞开类
class LightOffCommand implements Command {

    // 聚 合 LightReceiver
    LightReceiver light;

    // 结构器
    public LightOffCommand(LightReceiver light) {super();
        this.light = light;
    }
    
    @Override
    public void execute() {light.off();}

    @Override
    public void undo() {light.on();}
}

而个别咱们都有一个初始化按钮的操作,比如说空命令什么都不做

class NoCommand implements Command {

    @Override
    public void execute() {}

    @Override
    public void undo() {}
}

接下里咱们创立遥控器的类,治理关上、敞开、撤销的一堆操作

class RemoteController {

    // 开按钮的命令数组
    Command[] onCommands;
    // 关按钮的命令数组
    Command[] offCommands;
    // 执行撤销的命令
    Command undoCommand;

    // 结构器,实现对按钮初始化
    public RemoteController() {
        // 假如咱们有五个按钮,则初始化五个
        onCommands = new Command[5];
        offCommands = new Command[5];
        // 初始化按钮什么都不做
        for (int i = 0; i < 5; i++) {onCommands[i] = new NoCommand();
            offCommands[i] = new NoCommand();}
    }
    // 给咱们的按钮设置你须要的命令
    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) {
        // 找到你按下的开的按钮,并调用对应办法
        onCommands[no].execute();
        // 记录这次的操作,用于撤销
        undoCommand = onCommands[no];
    }
    // 按下关按钮
    public void offButtonWasPushed(int no) {
        // 找到你按下的关的按钮,并调用对应办法
        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();
    }
}

一起来试用 demo 领会领会电灯与遥控器的办法实现

public static void main(String[] args) {
    // 应用命令设计模式,实现通过遥控器,对电灯的操作

    // 须要一个遥控器
    RemoteController remoteController = new RemoteController();

    // 创立电灯的对象(接受者)
    LightReceiver lightReceiver = new LightReceiver();
    // 创立电灯相干的开关命令
    LightOnCommand lightOnCommand = new LightOnCommand(lightReceiver);
    LightOffCommand lightOffCommand = new LightOffCommand(lightReceiver);
    
    // 给咱们的遥控器设置命令, 比方 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();}

运行后果如下:-------- 按下灯的开按钮 -----------
 电灯关上了.. 
-------- 按下灯的关按钮 -----------
 电灯敞开了.. 
-------- 按下撤销按钮 -----------
 电灯关上了.. 

同时这样的形式,扩展性也是很棒的,比如说咱们增加电视机按钮

先创立电视接受者

class TVReceiver {public void on() {System.out.println("电视机关上了..");
    }
    
    public void off() {System.out.println("电视机敞开了..");
    }
}

接着创立电视的具体关上类,与具体敞开类

class TVOnCommand implements Command {

    TVReceiver tv;
    // 结构器
    public TVOnCommand(TVReceiver tv) {super();
        this.tv = tv;
    }

    @Override
    public void execute() {tv.on();}

    @Override
    public void undo() {tv.off();}
}
class TVOffCommand  implements Command {

    TVReceiver tv;
    // 结构器
    public TVOffCommand (TVReceiver tv) {super();
        this.tv = tv;
    }

    @Override
    public void execute() {tv.off();}

    @Override
    public void undo() {tv.on();}
}

而再应用 demo 增加电视按钮应用

public static void main(String[] args) {
    // 应用命令设计模式,实现通过遥控器,对电灯的操作

    // 须要一个遥控器
    RemoteController remoteController = new RemoteController();

    // 创立电灯的对象(接受者)
    LightReceiver lightReceiver = new LightReceiver();
    // 创立电灯相干的开关命令
    LightOnCommand lightOnCommand = new LightOnCommand(lightReceiver);
    LightOffCommand lightOffCommand = new LightOffCommand(lightReceiver);

    // 给咱们的遥控器设置命令, 比方 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("========= 应用遥控器操作电视机 ==========");
    TVReceiver tvReceiver = new TVReceiver();
    TVOffCommand tvOffCommand = new TVOffCommand(tvReceiver);
    TVOnCommand tvOnCommand = new TVOnCommand(tvReceiver);

    // 给咱们的遥控器设置命令, 比方 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();}

运行后果如下:-------- 按下灯的开按钮 -----------
 电灯关上了.. 
-------- 按下灯的关按钮 -----------
 电灯敞开了.. 
-------- 按下撤销按钮 -----------
 电灯关上了.. 
========= 应用遥控器操作电视机 ==========
-------- 按下电视机的开按钮 -----------
 电视机关上了.. 
-------- 按下电视机的关按钮 -----------
 电视机敞开了.. 
-------- 按 下 撤 销 按 钮 -----------
 电视机关上了.. 

三、命令模式的注意事项和细节

将发动申请的对象与执行申请的对象解耦。

发动申请的对象是调用者,调用者只有调用命令对象的 execute()办法就能够让接收者工作.

而不用晓得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申请的动作,也就是说:”申请发起者”和“申请执行者”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。只有把命令对象放到列队,就能够多线程的执行命令

容易实现对申请的撤销和重做

命令模式有余:可能导致某些零碎有过多的具体命令类,减少了零碎的复杂度,这点在在应用的时候要留神

空命令也是一种设计模式,它为咱们省去了判空的操作。在下面的实例中,如果没有用空命令,咱们每按下一个按键都要判空,这给咱们编码带来肯定的麻烦。

命令模式经典的利用场景:界面的一个按钮都是一条命令 、模仿 CMD(DOS 命令) 订单的撤销 / 复原、触发 - 反馈机制

参考资料


尚硅谷:设计模式(韩顺平老师):命令模式

Refactoring.Guru:《深刻设计模式》

正文完
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