命令模式(Command Pattern)
概念:
概述:在软件设计中,我们经常会遇到某些对象发送请求,然后某些对象接受请求后执行,但发送请求的对象可能并不知道接受请求的对象是谁,执行的是什么动作。此时可通过 命令模式 来实现,让发送者和接受者完全的松耦合,这样可大大增强程序的灵活性。
定义: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。
组成:
Client(客户):负责创建一个具体的命令(Concrete Command)
Invoker(调用者):调用者持有一个命令对象,并在某个时刻调用命令对象的 execute() 方法。
Command(命令接口):包含命令对象的 execute() 方法和 undo() 方法。
ConcreteCommand(具体命令):实现命令接口。包括两个操作,执行命令和撤销命令。
Receiver(接收者):接受命令并执行。
例子:
现在比较火的小米手机,可以当作遥控器控制多种不同的家电,手机发送命令,不同的电器接收到后执行。
Command 类
public interface Command {
public void execute();
public void undo();
}
开灯命令
public class LightOnCommand implements Command {
private Light light;
LightOnCommand(Light light) {
this.light = light;
}
public void execute() {
light.on();
}
public void undo() {
light.off();
}
}
开电视命令
public class TVOnCommand implements Command {
private TV tv;
public TVOnCommand(TV tv) {
this.tv = tv;
}
public void execute() {
tv.on();
}
public void undo() {
tv.off();
}
}
家用电器接口类
public interface HouseholdAppliances {
public void on();
public void off();
}
电视类
public class TV implements HouseholdAppliances {
public void on() {
System.out.println("the TV on");
}
public void off() {
System.out.println("the TV off");
}
}
电灯类
public class Light implements HouseholdAppliances{
public void on() {
System.out.println("the light on");
}
public void off() {
System.out.println("the light off");
}
}
手机控制器类
public class MiPhone {
ArrayList commands;
public MiPhone() {
commands = new ArrayList();
}
public void setCommand(Command command) {
commands.add(command);
}
public void onButtonWasPushed(int slot) {
((Command)commands.get(slot-1)).execute();
}
public static void main(String[] args) {
MiPhone miPhone = new MiPhone();
//创建电器
Light light = new Light();
TV tv = new TV();
//创建命令
LightOnCommand lightOnCommand = new LightOnCommand(light);
TVOnCommand tvOnCommand = new TVOnCommand(tv);
//给小米手机设置命令
//设置第一个按钮为开灯
miPhone.setCommand(lightOnCommand);
//设置第二个按钮为开电视
miPhone.setCommand(tvOnCommand);
//开灯
miPhone.onButtonWasPushed(1);
//开电视
miPhone.onButtonWasPushed(2);
}
}
运行结果:
适用场景
- 系统需要将请求调用者和请求接收者解耦,使得调用者和接收者不直接交互。
- 系统需要在不同的时间指定请求、将请求排队(如:线程池+工作队列)和执行请求。
- 系统需要支持命令的撤销(Undo)操作和恢复(Redo)操作。
- 系统需要将一组操作组合在一起,即支持宏命令。
优缺点:
优点:
- 降低系统的耦合度:Command模式将调用操作的对象与知道如何实现该操作的对象解耦。
- Command是头等的对象。它们可像其他的对象一样被操纵和扩展。
- 组合命令:你可将多个命令装配成一个组合命令,即可以比较容易地设计一个命令队列和宏命令。一般说来,组合命令是Composite模式的一个实例。
- 增加新的Command很容易,因为这无需改变已有的类。
- 可以方便地实现对请求的Undo和Redo。
缺点:
- 使用命令模式可能会导致某些系统有过多的具体命令类。因为针对每一个命令都需要设计一个具体命令类,因此某些系统可能需要大量具体命令类,这将影响命令模式的使用。
更多用途:
- 宏命令模式:命令模式 加 组合模式,我们可以将多个命令组合到一起来实现命令的批处理。
- 队列请求:将命令排成一个队列打包,一个个调用 execute 方法,如线程池的任务队列,线程不关心任务队列中是读 IO 还是计算,只取出命令后执行,接着进行下一个。
- 日志请求:某些应用需要我们将所有的动作记录在日志中,然后在系统死机等情况出现时,重新调用这些动作恢复到之前的状态。如数据库事务。
完
参考:
《Head first 设计模式》