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
java
发表至： java
2021-01-30
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