命令模式

阅读数: 次 2022-06-23

1 智能生活项目需求

我们买了一套智能家电，有照明灯、风扇、冰箱、洗衣机，我们只要在手机上安装app就可以控制对这些家电工作。
这些智能家电来自不同的厂家，我们不想针对每一种家电都安装一个App，分别控制，我们希望只要一个app就可以控制全部智能家电。
要实现一个app控制所有智能家电的需要，则每个智能家电厂家都要提供一个统一的接口给app调用，这时就可以考虑使用命令模式。
命令模式可将“动作的请求者”从“动作的执行者”对象中解耦出来.
在我们的例子中，动作的请求者是手机app，动作的执行者是每个厂商的一个家电产品

2 命令模式基本介绍

命令模式（Command Pattern）：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
命名模式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，实现解耦。
在命名模式中，会将一个请求封装为一个对象，以便使用不同参数来表示不同的请求(即命名)，同时命令模式也支持可撤销的操作。
通俗易懂的理解：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(连接将军和士兵)。
Invoker是调用者（将军）， Receiver是被调用者（士兵），
MyCommand是命令，实现了Command接口，持有接收对象

3 命令模式的原理类图

对原理类图的说明-即(命名模式的角色及职责)
Invoker 是调用者角色

Command: 是命令角色，需要执行的所有命令都在这里，可以是接口或抽象类

Receiver: 接受者角色，知道如何实施和执行一个请求相关的操作

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

4 命令模式解决智能生活项目

思路分析和图解

代码实现

Command

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

LightReceiver

public class LightReceiver {
    public void on() {
        System.out.println(" 电灯打开了.. ");
    }

    public void off() {
        System.out.println(" 电灯关闭了.. ");
    }
}

LightOnCommand

public class LightOnCommand implements Command {
    //聚合LightReceiver
    LightReceiver light;

    //构造器
    public LightOnCommand(LightReceiver light) {
        super();
        this.light = light;
    }

    @Override
    public void execute() {
        //调用接收者的方法
        light.on();
    }

    @Override
    public void undo() {
        //调用接收者的方法
        light.off();
    }
}

LightOffCommand

public class LightOffCommand implements Command {
    // 聚合LightReceiver
    LightReceiver light;

    // 构造器
    public LightOffCommand(LightReceiver light) {
        super();
        this.light = light;
    }

    @Override
    public void execute() {
        // 调用接收者的方法
        light.off();
    }

    @Override
    public void undo() {
        // 调用接收者的方法
        light.on();
    }
}

RemoteController

public 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;

    // 构造器，完成对按钮初始化
    public RemoteController() {
        onCommands = new Command[5];
        offCommands = new Command[5];
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            onCommands[i] = new NoCommand();
            offCommands[i] = new NoCommand();
        }
    }

    // 给我们的按钮设置你需要的命令
    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) { // no 0
        // 找到你按下的开的按钮， 并调用对应方法
        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) { // no 0
        // 找到你按下的关的按钮， 并调用对应方法
        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();
    }
}

Client

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

    //创建电灯的对象(接受者)
    LightReceiver lightReceiver = new LightReceiver();

    //创建电灯相关的开关命令
    LightOnCommand lightOnCommand = new LightOnCommand(lightReceiver);
    LightOffCommand lightOffCommand = new LightOffCommand(lightReceiver);

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

    //给我们的遥控器设置命令, 比如 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); // 电灯打开了.. 
    System.out.println("--------按下灯的关按钮-----------");
    remoteController.offButtonWasPushed(0); // 电灯关闭了.. 
    System.out.println("--------按下撤销按钮-----------");
    remoteController.undoButtonWasPushed(); // 电灯打开了.. 
}

5 命令模式在Spring框架JdbcTemplate应用的源码分析

Spring框架的JdbcTemplate就使用到了命令模式
代码分析
模式角色分析说明
- StatementCallback 接口 ,类似命令接口(Command)
- class QueryStatementCallback implements StatementCallback.SqlProvider: 局部内部类，实现了命令接口，同时也充当命令接收者
- 命令调用者是 JdbcTemplate , 其中execute(StatementCallback action) 方法中，调用action.doInStatement 方法. 不同的实现 StatementCallback 接口的对象，对应不同的doInStatemnt 实现逻辑
- 另外实现 StatementCallback 命令接口的子类还有

6 命令模式的注意事项和细节

将发起请求的对象与执行请求的对象解耦。发起请求的对象是调用者，调用者只要调用命令对象的execute()方法就可以让接收者工作，而不必知道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请求的动作，也就是说： ”请求发起者”和“请求执行者”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。只要把命令对象放到列队，就可以多线程的执行命令
容易实现对请求的撤销和重做
命令模式不足：可能导致某些系统有过多的具体命令类，增加了系统的复杂度，这点在在使用的时候要注意
空命令也是一种设计模式，它为我们省去了判空的操作。在上面的实例中，如果没有用空命令，我们每按下一个按键都要判空，这给我们编码带来一定的麻烦。
命令模式经典的应用场景：界面的一个按钮都是一条命令、模拟CMD（DOS命令）订单的撤销/恢复、触发-反馈机制