Java设计模式之命令模式

shaoshaossm

发布于 2022-12-27 14:34:19

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发布于 2022-12-27 14:34:19

文章被收录于专栏：Java啊

基本概念

命令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。在命令模式中，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，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

案例

智能生活项目需求：我们买了一套智能家电，与照明灯、风扇、冰箱、洗衣机，我们只要在手机上安装一个app就可以控制这些家电工作。

public interface Command {
    //执行动作(操作)
    void execute();

    //撤销动作(操作)
    void undo();
}

/**
 * 没有任何命令，即空执行: 用于初始化每个按钮, 当调用空命令时，对象什么都不做
 * 其实，这样是一种设计模式, 可以省掉对空判断
 */
public class NoCommand implements Command {
    @Override
    public void execute() {

    }

    @Override
    public void undo() {

    }
}

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

public class LightOnCommand implements Command {
    LightReceiver lightReceiver;

    public LightOnCommand(LightReceiver lightReceiver) {
        this.lightReceiver = lightReceiver;
    }

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

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

public class LightOffCommand implements Command {
    LightReceiver  lightReceiver;

    public LightOffCommand(LightReceiver lightReceiver) {
        this.lightReceiver = lightReceiver;
    }

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

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

public class TVReceiver {

    public void on() {
        System.out.println(" 电视机打开了.. ");
    }

    public void off() {
        System.out.println(" 电视机关闭了.. ");
    }
}

public class TVOnCommand implements Command {

    // 聚合TVReceiver

    TVReceiver tv;

    // 构造器
    public TVOnCommand(TVReceiver tv) {
        super();
        this.tv = tv;
    }

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

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

public class TVOffCommand implements Command {

    // 聚合TVReceiver

    TVReceiver tv;

    // 构造器
    public TVOffCommand(TVReceiver tv) {
        super();
        this.tv = tv;
    }

    @Override
    public void execute() {

        // 调用接收者的方法
        tv.off();
    }

    @Override
    public void undo() {

        // 调用接收者的方法
        tv.on();
    }
}

public class RemoteController {
    // 开 按钮的命令数组
    Command[] onCommands;
    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();
    }
}

public class Client {

    public static void main(String[] args) {
        // TODO Auto-generated method stub

        //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);
        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("=========使用遥控器操作电视机==========");

        TVReceiver tvReceiver = new TVReceiver();

        TVOffCommand tvOffCommand = new TVOffCommand(tvReceiver);
        TVOnCommand tvOnCommand = new TVOnCommand(tvReceiver);

        //给我们的遥控器设置命令, 比如 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();

    }

}

--------按下灯的开按钮-----------
电灯打开了
--------按下灯的关按钮-----------
电灯关闭了
--------按下撤销按钮-----------
电灯打开了
=========使用遥控器操作电视机==========
--------按下电视机的开按钮-----------
 电视机打开了.. 
--------按下电视机的关按钮-----------
 电视机关闭了.. 
--------按下撤销按钮-----------
 电视机打开了..

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

本文参与腾讯云自媒体同步曝光计划，分享自作者个人站点/博客。

原始发表：2022-05-27，如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

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