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3.3 可撤销的操作
可撤销操作的意思就是:放弃该操作,回到未执行该操作前的状态
。这个功能是一个非常重要的功能,几乎所有GUI应用里面都有撤消操作的功能。GUI的菜单是命令模式最典型的应用之一,所以你总是能在菜单上找到撤销这样的菜单项。
既然这么常用,那该如何实现呢?
有两种基本的思路来实现可撤销的操作,一种是补偿式,又称反操作式
:比如被撤销的操作是加的功能,那撤消的实现就变成减的功能;同理被撤销的操作是打开的功能,那么撤销的实现就变成关闭的功能。
另外一种方式是存储恢复式
,意思就是把操作前的状态记录下来,然后要撤销操作的时候就直接恢复回去就可以了。
这里先讲第一种方式,就是补偿式或者反操作式,第二种方式放到备忘录模式中去讲解。为了让大家更好的理解可撤销操作的功能,还是用一个例子来说明会比较清楚。
1:范例需求
考虑一个计算器的功能,最简单的那种,只能实现加减法运算,现在要让这个计算器支持可撤销的操作。
2:补偿式或者反操作式的解决方案
(1)在实现命令接口之前,先来定义真正实现计算的接口,没有它命令什么都做不了,操作运算的接口的示例代码如下:
- /**
- * 操作运算的接口
- */
- public interface OperationApi {
- /**
- * 获取计算完成后的结果
- * @return 计算完成后的结果
- */
- public int getResult();
- /**
- * 设置计算开始的初始值
- * @param result 计算开始的初始值
- */
- public void setResult( int result);
- /**
- * 执行加法
- * @param num 需要加的数
- */
- public void add( int num);
- /**
- * 执行减法
- * @param num 需要减的数
- */
- public void substract( int num);
- }
/** * 操作运算的接口 */ public interface OperationApi { /** * 获取计算完成后的结果 * @return 计算完成后的结果 */ public int getResult(); /** * 设置计算开始的初始值 * @param result 计算开始的初始值 */ public void setResult(int result); /** * 执行加法 * @param num 需要加的数 */ public void add(int num); /** * 执行减法 * @param num 需要减的数 */ public void substract(int num); }
定义了接口,来看看真正执行加减法的实现,示例代码如下:
- /**
- * 运算类,真正实现加减法运算
- */
- public class Operation implements OperationApi{
- /**
- * 记录运算的结果
- */
- private int result;
- public int getResult() {
- return result;
- }
- public void setResult( int result) {
- this .result = result;
- }
- <strong>public void add( int num){
- //实现加法功能
- result += num;
- }
- public void substract( int num){
- //实现减法功能
- result -= num;
- }</strong>
- }
/** * 运算类,真正实现加减法运算 */ public class Operation implements OperationApi{ /** * 记录运算的结果 */ private int result; public int getResult() { return result; } public void setResult(int result) { this.result = result; } public void add(int num){ //实现加法功能 result += num; } public void substract(int num){ //实现减法功能 result -= num; } }
(2)接下来,来抽象命令接口,由于要支持可撤销的功能,所以除了跟前面一样定义一个执行方法外,还需要定义一个撤销操作的方法,示例代码如下:
- /**
- * 命令接口,声明执行的操作,支持可撤销操作
- */
- public interface Command {
- /**
- * 执行命令对应的操作
- */
- public void execute();
- /**
- * 执行撤销命令对应的操作
- */
- public void undo();
- }
/** * 命令接口,声明执行的操作,支持可撤销操作 */ public interface Command { /** * 执行命令对应的操作 */ public void execute(); /** * 执行撤销命令对应的操作 */ public void undo(); }
(3)应该来实现命令了,具体的命令分成了加法命令和减法命令,先来看看加法命令的实现,示例代码如下:
- /**
- * 具体的加法命令实现对象
- */
- public class AddCommand implements Command{
- /**
- * 持有具体执行计算的对象
- */
- private OperationApi operation = null ;
- /**
- * 操作的数据,也就是要加上的数据
- */
- private int opeNum;
- <strong>public void execute() {
- //转调接收者去真正执行功能,这个命令是做加法
- this .operation.add(opeNum);
- }
- public void undo() {
- //转调接收者去真正执行功能
- //命令本身是做加法,那么撤销的时候就是做减法了
- this .operation.substract(opeNum);
- }</strong>
- /**
- * 构造方法,传入具体执行计算的对象
- * @param operation 具体执行计算的对象
- * @param opeNum 要加上的数据
- */
- public AddCommand(OperationApi operation, int opeNum){
- this .operation = operation;
- this .opeNum = opeNum;
- }
- }
/** * 具体的加法命令实现对象 */ public class AddCommand implements Command{ /** * 持有具体执行计算的对象 */ private OperationApi operation = null; /** * 操作的数据,也就是要加上的数据 */ private int opeNum; public void execute() { //转调接收者去真正执行功能,这个命令是做加法 this.operation.add(opeNum); } public void undo() { //转调接收者去真正执行功能 //命令本身是做加法,那么撤销的时候就是做减法了 this.operation.substract(opeNum); } /** * 构造方法,传入具体执行计算的对象 * @param operation 具体执行计算的对象 * @param opeNum 要加上的数据 */ public AddCommand(OperationApi operation,int opeNum){ this.operation = operation; this.opeNum = opeNum; } }
减法命令和加法类似,只是在实现的时候和加法反过来了,示例代码如下:
- /**
- * 具体的减法命令实现对象
- */
- public class SubstractCommand implements Command{
- /**
- * 持有具体执行计算的对象
- */
- private OperationApi operation = null ;
- /**
- * 操作的数据,也就是要减去的数据
- */
- private int opeNum;
- /**
- * 构造方法,传入具体执行计算的对象
- * @param operation 具体执行计算的对象
- * @param opeNum 要减去的数据
- */
- public SubstractCommand(OperationApi operation, int opeNum){
- this .operation = operation;
- this .opeNum = opeNum;
- }
- <strong>public void execute() {
- //转调接收者去真正执行功能,这个命令是做减法
- this .operation.substract(opeNum);
- }
- public void undo() {
- //转调接收者去真正执行功能
- //命令本身是做减法,那么撤销的时候就是做加法了
- this .operation.add(opeNum);
- }</strong>
- }
/** * 具体的减法命令实现对象 */ public class SubstractCommand implements Command{ /** * 持有具体执行计算的对象 */ private OperationApi operation = null; /** * 操作的数据,也就是要减去的数据 */ private int opeNum; /** * 构造方法,传入具体执行计算的对象 * @param operation 具体执行计算的对象 * @param opeNum 要减去的数据 */ public SubstractCommand(OperationApi operation,int opeNum){ this.operation = operation; this.opeNum = opeNum; } public void execute() { //转调接收者去真正执行功能,这个命令是做减法 this.operation.substract(opeNum); } public void undo() { //转调接收者去真正执行功能 //命令本身是做减法,那么撤销的时候就是做加法了 this.operation.add(opeNum); } }
(4)接下来应该看看计算器了,计算器就相当于Invoker,持有多个命令对象,计算器是实现可撤销操作的地方。
为了大家更好的理解可撤销的功能,先来看看不加可撤销操作的计算器类什么样子,然后再添加上可撤销的功能示例。示例代码如下:
- /**
- * 计算器类,计算器上有加法按钮、减法按钮
- */
- public class Calculator {
- /**
- * 持有执行加法的命令对象
- */
- private Command addCmd = null ;
- /**
- * 持有执行减法的命令对象
- */
- private Command substractCmd = null ;
- /**
- * 设置执行加法的命令对象
- * @param addCmd 执行加法的命令对象
- */
- public void setAddCmd(Command addCmd) {
- this .addCmd = addCmd;
- }
- /**
- * 设置执行减法的命令对象
- * @param substractCmd 执行减法的命令对象
- */
- public void setSubstractCmd(Command substractCmd) {
- this .substractCmd = substractCmd;
- }
- /**
- * 提供给客户使用,执行加法功能
- */
- public void addPressed(){
- this .addCmd.execute();
- }
- /**
- * 提供给客户使用,执行减法功能
- */
- public void substractPressed(){
- this .substractCmd.execute();
- }
- }
/** * 计算器类,计算器上有加法按钮、减法按钮 */ public class Calculator { /** * 持有执行加法的命令对象 */ private Command addCmd = null; /** * 持有执行减法的命令对象 */ private Command substractCmd = null; /** * 设置执行加法的命令对象 * @param addCmd 执行加法的命令对象 */ public void setAddCmd(Command addCmd) { this.addCmd = addCmd; } /** * 设置执行减法的命令对象 * @param substractCmd 执行减法的命令对象 */ public void setSubstractCmd(Command substractCmd) { this.substractCmd = substractCmd; } /** * 提供给客户使用,执行加法功能 */ public void addPressed(){ this.addCmd.execute(); } /** * 提供给客户使用,执行减法功能 */ public void substractPressed(){ this.substractCmd.execute(); } }
目前看起来跟前面的例子实现得差不多,现在就在这个基本的实现上来添加可撤销操作的功能。
要想实现可撤销操作,首先就需要把操作过的命令记录下来,形成命令的历史列表,撤销的时候就从最后一个开始执行撤销。因此我们先在计算器类里面加上命令历史列表,示例代码如下:
- /**
- * 命令的操作的历史记录,在撤销时候用
- */
- private List<Command> undoCmds = new ArrayList<Command>();
/** * 命令的操作的历史记录,在撤销时候用 */ private List<Command> undoCmds = new ArrayList<Command>();
什么时候向命令的历史记录里面加值呢?
很简单,答案是在每个操作按钮被按下的时候,也就是你操作加法按钮或者减法按钮的时候,示例代码如下
- public void addPressed(){
- this .addCmd.execute();
- //把操作记录到历史记录里面
- undoCmds.add(this .addCmd);
- }
- public void substractPressed(){
- this .substractCmd.execute();
- //把操作记录到历史记录里面
- undoCmds.add(this .substractCmd);
- }
public void addPressed(){ this.addCmd.execute(); //把操作记录到历史记录里面 undoCmds.add(this.addCmd); } public void substractPressed(){ this.substractCmd.execute(); //把操作记录到历史记录里面 undoCmds.add(this.substractCmd); }
然后在计算器类里面添加上一个撤销的按钮,如果它被按下,那么就从命令历史记录里取出最后一个命令来撤销,撤消完成后要把已经撤销的命令从历史记录里面删除掉,相当于没有执行过该命令了,示例代码如下:
- public void undoPressed(){
- if ( this .undoCmds.size()> 0 ){
- //取出最后一个命令来撤销
- Command cmd = this .undoCmds.get( this .undoCmds.size()- 1 );
- cmd.undo();
- //然后把最后一个命令删除掉,
- this .undoCmds.remove(cmd);
- }else {
- System.out.println("很抱歉,没有可撤销的命令" );
- }
- }
public void undoPressed(){ if(this.undoCmds.size()>0){ //取出最后一个命令来撤销 Command cmd = this.undoCmds.get(this.undoCmds.size()-1); cmd.undo(); //然后把最后一个命令删除掉, this.undoCmds.remove(cmd); }else{ System.out.println("很抱歉,没有可撤销的命令"); } }
同样的方式,还可以实现恢复的功能,也为恢复设置一个可恢复的列表,需要恢复的时候从列表里面取最后一个命令进行重新执行就好了,示例代码如下:
- /**
- * 命令被撤销的历史记录,在恢复时候用
- */
- private List<Command> redoCmds = new ArrayList<Command>();
/** * 命令被撤销的历史记录,在恢复时候用 */ private List<Command> redoCmds = new ArrayList<Command>();
那么什么时候向这个集合里面赋值呢? 大家要注意,恢复的命令数据是来源于撤销的命令,也就是说有撤销才会有恢复,所以在撤销的时候向这个集合里面赋值,注意要在撤销的命令被删除前赋值。示例代码如下:
- public void undoPressed(){
- if ( this .undoCmds.size()> 0 ){
- //取出最后一个命令来撤销
- Command cmd = this .undoCmds.get( this .undoCmds.size()- 1 );
- cmd.undo();
- <strong>//如果还有恢复的功能,那就把这个命令记录到恢复的历史记录里面
- this .redoCmds.add(cmd);</strong>
- //然后把最后一个命令删除掉,
- this .undoCmds.remove(cmd);
- }else {
- System.out.println("很抱歉,没有可撤销的命令" );
- }
- }
public void undoPressed(){ if(this.undoCmds.size()>0){ //取出最后一个命令来撤销 Command cmd = this.undoCmds.get(this.undoCmds.size()-1); cmd.undo(); //如果还有恢复的功能,那就把这个命令记录到恢复的历史记录里面 this.redoCmds.add(cmd); //然后把最后一个命令删除掉, this.undoCmds.remove(cmd); }else{ System.out.println("很抱歉,没有可撤销的命令"); } }
那么如何实现恢复呢?请看示例代码:
- public void redoPressed(){
- if ( this .redoCmds.size()> 0 ){
- //取出最后一个命令来重做
- Command cmd = this .redoCmds.get( this .redoCmds.size()- 1 );
- cmd.execute();
- <strong>//把这个命令记录到可撤销的历史记录里面
- this .undoCmds.add(cmd);</strong>
- //然后把最后一个命令删除掉
- this .redoCmds.remove(cmd);
- }else {
- System.out.println("很抱歉,没有可恢复的命令" );
- }
- }
public void redoPressed(){ if(this.redoCmds.size()>0){ //取出最后一个命令来重做 Command cmd = this.redoCmds.get(this.redoCmds.size()-1); cmd.execute(); //把这个命令记录到可撤销的历史记录里面 this.undoCmds.add(cmd); //然后把最后一个命令删除掉 this.redoCmds.remove(cmd); }else{ System.out.println("很抱歉,没有可恢复的命令"); } }
好了,分步讲解了计算器类,一起来看看完整的计算器类的代码:
- /**
- * 计算器类,计算器上有加法按钮、减法按钮,还有撤销和恢复的按钮
- */
- public class Calculator {
- /**
- * 命令的操作的历史记录,在撤销时候用
- */
- private List<Command> undoCmds = new ArrayList<Command>();
- /**
- * 命令被撤销的历史记录,在恢复时候用
- */
- private List<Command> redoCmds = new ArrayList<Command>();
- private Command addCmd = null ;
- private Command substractCmd = null ;
- public void setAddCmd(Command addCmd) {
- this .addCmd = addCmd;
- }
- public void setSubstractCmd(Command substractCmd) {
- this .substractCmd = substractCmd;
- }
- public void addPressed(){
- this .addCmd.execute();
- //把操作记录到历史记录里面
- undoCmds.add(this .addCmd);
- }
- public void substractPressed(){
- this .substractCmd.execute();
- //把操作记录到历史记录里面
- undoCmds.add(this .substractCmd);
- }
- public void undoPressed(){
- if ( this .undoCmds.size()> 0 ){
- //取出最后一个命令来撤销
- Command cmd = this .undoCmds.get(undoCmds.size()- 1 );
- cmd.undo();
- //如果还有恢复的功能,那就把这个命令记录到恢复的历史记录里面
- this .redoCmds.add(cmd );
- //然后把最后一个命令删除掉,
- this .undoCmds.remove(cmd);
- }else {
- System.out.println("很抱歉,没有可撤销的命令" );
- }
- }
- public void redoPressed(){
- if ( this .redoCmds.size()> 0 ){
- //取出最后一个命令来重做
- Command cmd = this .redoCmds.get(redoCmds.size()- 1 );
- cmd.execute();
- //把这个命令记录到可撤销的历史记录里面
- this .undoCmds.add(cmd);
- //然后把最后一个命令删除掉
- this .redoCmds.remove(cmd);
- }else {
- System.out.println("很抱歉,没有可恢复的命令" );
- }
- }
- }
/** * 计算器类,计算器上有加法按钮、减法按钮,还有撤销和恢复的按钮 */ public class Calculator { /** * 命令的操作的历史记录,在撤销时候用 */ private List<Command> undoCmds = new ArrayList<Command>(); /** * 命令被撤销的历史记录,在恢复时候用 */ private List<Command> redoCmds = new ArrayList<Command>(); private Command addCmd = null; private Command substractCmd = null; public void setAddCmd(Command addCmd) { this.addCmd = addCmd; } public void setSubstractCmd(Command substractCmd) { this.substractCmd = substractCmd; } public void addPressed(){ this.addCmd.execute(); //把操作记录到历史记录里面 undoCmds.add(this.addCmd); } public void substractPressed(){ this.substractCmd.execute(); //把操作记录到历史记录里面 undoCmds.add(this.substractCmd); } public void undoPressed(){ if(this.undoCmds.size()>0){ //取出最后一个命令来撤销 Command cmd = this.undoCmds.get(undoCmds.size()-1); cmd.undo(); //如果还有恢复的功能,那就把这个命令记录到恢复的历史记录里面 this.redoCmds.add(cmd ); //然后把最后一个命令删除掉, this.undoCmds.remove(cmd); }else{ System.out.println("很抱歉,没有可撤销的命令"); } } public void redoPressed(){ if(this.redoCmds.size()>0){ //取出最后一个命令来重做 Command cmd = this.redoCmds.get(redoCmds.size()-1); cmd.execute(); //把这个命令记录到可撤销的历史记录里面 this.undoCmds.add(cmd); //然后把最后一个命令删除掉 this.redoCmds.remove(cmd); }else{ System.out.println("很抱歉,没有可恢复的命令"); } } }
(5)终于到可以收获的时候了,写个客户端,组装好命令和接收者,然后操作几次命令,来测试一下撤销和恢复的功能,示例代码如下:
- public class Client {
- public static void main(String[] args) {
- //1:组装命令和接收者
- //创建接收者
- OperationApi operation = new Operation();
- //创建命令对象,并组装命令和接收者
- AddCommand addCmd = new AddCommand (operation, 5 );
- SubstractCommand substractCmd =
- new SubstractCommand(operation, 3 );
- //2:把命令设置到持有者,就是计算器里面
- Calculator calculator = new Calculator();
- calculator.setAddCmd(addCmd);
- calculator.setSubstractCmd(substractCmd);
- //3:模拟按下按钮,测试一下
- calculator.addPressed();
- System.out.println("一次加法运算后的结果为:"
- +operation.getResult());
- calculator.substractPressed();
- System.out.println("一次减法运算后的结果为:"
- +operation.getResult());
- //测试撤消
- calculator.undoPressed();
- System.out.println("撤销一次后的结果为:"
- +operation.getResult());
- calculator.undoPressed();
- System.out.println("再撤销一次后的结果为:"
- +operation.getResult());
- //测试恢复
- calculator.redoPressed();
- System.out.println("恢复操作一次后的结果为:"
- +operation.getResult());
- calculator.redoPressed();
- System.out.println("再恢复操作一次后的结果为:"
- +operation.getResult());
- }
- }
public class Client { public static void main(String[] args) { //1:组装命令和接收者 //创建接收者 OperationApi operation = new Operation(); //创建命令对象,并组装命令和接收者 AddCommand addCmd = new AddCommand (operation,5); SubstractCommand substractCmd = new SubstractCommand(operation,3); //2:把命令设置到持有者,就是计算器里面 Calculator calculator = new Calculator(); calculator.setAddCmd(addCmd); calculator.setSubstractCmd(substractCmd); //3:模拟按下按钮,测试一下 calculator.addPressed(); System.out.println("一次加法运算后的结果为:" +operation.getResult()); calculator.substractPressed(); System.out.println("一次减法运算后的结果为:" +operation.getResult()); //测试撤消 calculator.undoPressed(); System.out.println("撤销一次后的结果为:" +operation.getResult()); calculator.undoPressed(); System.out.println("再撤销一次后的结果为:" +operation.getResult()); //测试恢复 calculator.redoPressed(); System.out.println("恢复操作一次后的结果为:" +operation.getResult()); calculator.redoPressed(); System.out.println("再恢复操作一次后的结果为:" +operation.getResult()); } }
(6)运行一下,看看结果,享受一下可以撤销和恢复的操作,结果如下:
- 一次加法运算后的结果为: 5
- 一次减法运算后的结果为:2
- 撤销一次后的结果为:5
- 再撤销一次后的结果为:0
- 恢复操作一次后的结果为:5
- 再恢复操作一次后的结果为:2
一次加法运算后的结果为:5 一次减法运算后的结果为:2 撤销一次后的结果为:5 再撤销一次后的结果为:0 恢复操作一次后的结果为:5 再恢复操作一次后的结果为:2
也就是初始值为0,执行的两次命令操作为先加上5,然后再减去3。看起来也很容易,对不。
未完待续......
转载自:http://chjavach.iteye.com/blog/711226
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《研磨设计模式》完整覆盖GoF讲述的23个设计模式并加以细细研磨。初级内容从基本讲起,包括每个模式的定义、功能、思路、结构、基本实现、运行调用顺序、基本应用示例等,让读者能系统、完整、准确地掌握每个模式,...
研磨设计模式系列包括单例模式、工厂方法模式、策略模式、命令模式和桥接模式等多种模式,每种模式都有其特点和应用场景。 单例模式 单例模式是一种创建型模式,用于限制一个类的实例化只能产生一个对象。单例模式...
"研磨设计模式视频课程PPT"是一套专门针对设计模式的学习资料,其目标是帮助开发者深入理解和应用这些模式。 本课程可能涵盖了以下主要的设计模式类别: 1. 创建型模式:这类模式涉及到对象的创建,如单例模式...
《研磨设计模式》完整覆盖GoF讲述的23个设计模式并加以细细研磨。初级内容从基本讲起,包括每个模式的定义、功能、思路、结构、基本实现、运行调用顺序、基本应用示例等,让读者能系统、完整、准确地掌握每个模式,...