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关于java:我所知道设计模式之命令者模式

jiezi

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》

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