【设计模式】学习笔记8：命令模式（Command）

 

 

 

本文出自 http://blog.csdn.net/shuangde800

 

 

走进命令模式

在餐厅的情境中，我们看看餐厅是怎样工作的：

1、顾客走进餐厅，点好菜后，生成订单交给女服务员。

2、女服务员把订单拿到厨房工作室，大喊一声：“订单来了！”

3、厨师订单准备餐点。

 

上面情境各角色职责:

1、订单封装了顾客的请求。 和一般的对象一样，订单可以被传递，订单内包含一个方法 orderUp(), 这个方法封装了准备餐点所需的动作。订单内有厨师的引用。这些都被封装起来。

2、女服务员的工作就是接受订单，然后调用订单的orderUp( )方法。这里的orderUp具体内容就是把订单交给厨师。

女服务员不必知道订单的内容是什么，只需要知道订单中有一个orderUp( )的方法可以调用就够了。

3、厨师具备准备餐点的知识

厨师是一种对象，他真正知道如何准备餐点。一旦女服务员调用orderUp( )方法，厨师就接手马上做好餐点。

女服务员和厨师之间的关系是彻底解耦的，请注意，女服务员的订单封装了餐点的细节，她只要调用订单的方法即可，而厨师看了订单就知道该做什么餐点，厨师和女服务员之间从来不用直接沟通。

 

 

从餐厅到命令模式

 

 

把餐厅想象成OO设计模式中的一种模型，这个模型允许将“发出的请求的对象”和“接受与执行这些请求的对象”分隔开来。

 

比方说，对于遥控器的例子：

 

有一个遥控器

上面有不同功能的卡槽，旁边对应卡槽的开关按钮，遥控器厂商提供了相关卡槽功能的类。如何设计这个遥控器的API？

对于遥控器API，我们需要分隔开“发出请求的的按钮代码”和执行请求的"厂商特定对象"。

假设遥控器插槽上有一个餐厅订单的对象，那么按按钮，就会调用该对象的orderUp()方法，然后就可以等待大餐上来了！

 

命令模式可以将“动作的请求者”从动作的执行者对象中解耦。上面遥控器是请求者，而执行者对象就是厂商类的其中之一的实例。

利用命令模式把遥控器每个键的请求封装成一个特定对象，所以，每个按钮都存储一个命令对象，那么当按下按钮时，就可以请命令对象做相关的工作。遥控器并不需要知道工作内容是什么，只要有这个命令对象就能和正确的对象沟通，把事情做好就可以了。

 

 

第一个命令对象

 

下面用命令模式实现遥控器的代码

 

1. 实现命令接口

 

// 命令接口，所有的命令对象实现这个接口
public interface Command {
    // 简单！ 只需要一个方法：execute()
    public void execute();
}

 

 

2. 实现一个打开电灯的命令

 

// 实现一个打开电灯的命令
// 要实现Command的接口
public class LightOnCommand implements Command{
    Light light;
    // light是接收者
    public LightOnCommand(Light light) {
        this.light = light; 
    }
    // 执行接收者的动作
    public void execute() {
        light.on(); 
    }
}

3. 使用命令对象

 

下面是调用者

 

 

public class SimpleRemoteControl{
    // 有一个插槽持有命令，而这个命令控制着一个装置
    Command slot; 

    public SimpleRemoteControl() { }

    // 这个方法用来设置插槽控制的命令。
    // 如果这段代码的客户想要改变
    public void setCommand(Command command) {
        slot = command; 
    }

    // 当按下按钮时，这个方法就会被调用
    // 使得当前命令衔接插槽，并调用他的execute()方法
    public void buttonWasPressed() {
        slot.execute();
    }
}

 

4. 遥控器使用的简单测试

下面代码，用来测试上面的简单遥控器

 

public class RemoteControlTest {//这是命令模式的客户
    public static void main(String[] args) {
        // 遥控器就是调用者，会传入一个命令对象，可以用来发出请求
        SimpleRemoteControl remote = new SimpleRemoteControl();
        // 创建一个电灯对象，此对象是接收者
        Light light = new Light();
        // 这里创建一个命令，然后接收者传给他
        LightOnCommand lightOn = new LightOnCommand(light);

        // 把命令传给调用者
        remote.setCommand(lightOn);
        // 模拟按下按钮
        remote.buttonWasPressed();
    }
}

 

 

 

定义命令模式

命令模式将“请求”封装成对象，以便使用不同的请求，队列或者日志来参数化其他对象。命令模式也支持可撤销的操作

 

 

 

1.命令模式的本质是对命令进行封装，将发出命令的责任和执行命令的责任分割开。

 

2.每一个命令都是一个操作：请求的一方发出请求，要求执行一个操作；接收的一方收到请求，并执行操作。

 

3.命令模式允许请求的一方和接收的一方独立开来，使得请求的一方不必知道接收请求的一方的接口，更不必知道请求是怎么被接收，以及操作是否被执行、何时被执行，以及是怎么被执行的。

 

4.命令模式使请求本身成为一个对象，这个对象和其他对象一样可以被存储和传递。

5.命令模式的关键在于引入了抽象命令接口，且发送者针对抽象命令接口编程，只有实现了抽象命令接口的具体命令才能与接收者相关联。

 

撤销命令模式

要在遥控器加上撤销功能很简单，它的功能是这样的：比如说是电灯关闭的，你按下了开启按钮，电灯就亮了，然后你按下撤销按钮，灯就又不亮了。相当与撤销上一次的命令。

1. 在Command接口上加上undo()方法

 

public interface Command {
    public void execute();
    public void undo();
}

2. 如果是开灯的命令，那么他的撤销命令就是关灯。同理，如果是关灯的命令，那么他的撤销命令就是开灯。

 

 

// 开灯命令
public class LightOnCommand implements Command{
    Light light;

    public LightOnCommand(Light light) {
        this.light = light; 
    }

    public void execute() {
        light.on(); 
    }
    // 实现了撤销功能：变成关灯
    public void undo(){
        light.off();
    }
}

 

// 关灯命令
public class LightOffCommand implements Command{
    Light light;

    public LightOffCommand(Light light) {
        this.light = light; 
    }

    public void execute() {
        light.off(); 
    }
    // 关灯的撤销命令是开灯
    public void undo(){
        light.on();
    }
}

要实现命令模式的撤销功能，还是很简单的，只要学会了保存上一次的命令，那么随便就可以写出来了

 

 

 

宏命令模式

如果遥控器拥有一个功能，按下一个按钮，就可以实现很多功能，要怎么做？

也很简单，用一个数组存下所有命令即可

 

public class MacroCommand implements Command {
    Command[] commands;

    public MacroCommand(Command[] commands) {
        this.commands = commands; 
    }

    public void execute() {
        for(int i = 0; i < commands.length; i++)
            commands[i].execute();
    }

    public void undo() {
        for(int i = 0; i < commands.length; ++i)
            commands[i].undo();
    }
}

 

 

如果要可以撤销很多次怎么做？

也很简单，不只是记录最后一个被执行的命令，而使用一个堆栈记录操作过程的没一个命令。然后不管什么时候按下了撤销按钮，你都可以从堆栈中取出最上层的命令，然后调用它的undo()方法。

 

 

命令模式的更多用途： 队列请求

命令可以将运算块打包，然后把它传来传去，就像是一般的对象一样。即使命令对象被创建许久之后，运算依然可以被调用。

事实上，它甚至可以在不同的线程中被调用。我们利用这样的特性衍生出一些应用，例如：日程安排(Scheduler)，线程池，工作队列等。

 

 

 

命令模式的更多用途：日志请求

某些应用需要把所有动作都记录在日志中，并能在系统死机后，重新调用这些动作恢复到之前的状态。

通过新增两个方法(store(), load() )，命令模式就能够支持这一点。

在只要当我们执行命令时，将历史记录存储在磁盘中，一旦系统死机，就可以将命令对象重载，并成批地一次调用这些

对象的execute()方法。