模式介绍
- 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。
UML类图
类图解析:
- 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
- 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、undo方法
- Receiver:接受者角色，知道如何实施和执行一个请求相关的操作
命令模式案例
案例解析：智能家居，通过一个遥控器控制家里的智能设备
Command接口类
public interface Command {
/**
* 执行操作
*/
void execute();
/**
* 撤销操作
*/
void undo();
}LightReceiver、CurtainReceiver信号接收者
public class LightReceiver {
public void on() {
System.out.println("开灯...");
}
public void off() {
System.out.println("关灯....");
}
}public class CurtainReceiver {
public void on() {
System.out.println("打开窗帘...");
}
public void off() {
System.out.println("关闭窗帘...");
}
}Command具体实现子类CurtainOnCommand、CurtainOffCommand、LightOnCommand、LightOffCommand、NoCommand
public class CurtainOnCommand implements Command {
private CurtainReceiver curtain;
public CurtainOnCommand(CurtainReceiver curtainReceiver) {
this.curtain = curtainReceiver;
}
@Override
public void execute() {
curtain.on();
}
@Override
public void undo() {
curtain.off();
}
}public class CurtainOffCommand implements Command {
private CurtainReceiver curtainReceiver;
public CurtainOffCommand(CurtainReceiver curtainReceiver) {
this.curtainReceiver = curtainReceiver;
}
@Override
public void execute() {
curtainReceiver.off();
}
@Override
public void undo() {
curtainReceiver.on();
}
}public class LightOnCommand implements Command {
// 聚合LightReceiver
private LightReceiver light;
public LightOnCommand(LightReceiver light) {
this.light = light;
}
@Override
public void execute() {
light.on();
}
@Override
public void undo() {
light.off();
}
}public class LightOffCommand implements Command {
// 聚合LightReceiver
private LightReceiver light;
public LightOffCommand(LightReceiver light) {
this.light = light;
}
@Override
public void execute() {
light.off();
}
@Override
public void undo() {
light.on();
}
}/**
* 用于初始化每个按钮
*/
public class NoCommand implements Command {
@Override
public void execute() {
System.out.println("do nothing...");
}
@Override
public void undo() {
System.out.println("do nothing...");
}
}RemoteController调用者
public class RemoteController {
// 开命令数组
private Command[] onCommands;
// 关命令数组
private Command[] offCommands;
// 撤销命令位置
private int no;
// 撤销命令是否为按下命令
private Boolean isOn;
/**
* 初始化
*/
public RemoteController() {
this.onCommands = new Command[5];
this.offCommands = new Command[5];
for (int i = 0; i < 5; i ) {
onCommands[i] = new NoCommand();
offCommands[i] = new NoCommand();
}
}
/**
* 设置一行中的按钮
* @param no
* @param onCommand
* @param offCommand
*/
public void setCommand(int no,Command onCommand,Command offCommand) {
onCommands[no] = onCommand;
offCommands[no] = offCommand;
}
/**
* 开按钮按下
* @param no
*/
public void onButtonPushed(int no){
// 调用按钮方法
onCommands[no].execute();
// 记录撤销按钮
this.no = no;
isOn = true;
}
/**
* 关按钮按下
* @param no
*/
public void offButtonPushed(int no) {
// 调用按钮方法
offCommands[no].execute();
// 记录撤销按钮
this.no = no;
isOn = false;
}
public void undo() {
if (isOn) {
onCommands[no].undo();
} else {
offCommands[no].undo();
}
isOn = !isOn;
}
}
Client测试类
public class Client {
public static void main(String[] args) {
// 接收者
LightReceiver lightReceiver = new LightReceiver();
CurtainReceiver curtainReceiver = new CurtainReceiver();
// 命令
Command lightOnCommand = new LightOnCommand(lightReceiver);
Command lightOffCommand = new LightOffCommand(lightReceiver);
Command curtainOnCommand = new CurtainOnCommand(curtainReceiver);
Command curtainOffCommand = new CurtainOffCommand(curtainReceiver);
// 执行者
RemoteController remoteController = new RemoteController();
remoteController.setCommand(0,lightOnCommand,lightOffCommand);
remoteController.setCommand(1,curtainOnCommand,curtainOffCommand);
System.out.print("开灯按钮\t");
remoteController.onButtonPushed(0);
System.out.print("撤销按钮\t");
remoteController.undo();
System.out.print("撤销按钮\t");
remoteController.undo();
System.out.print("关灯按钮\t");
remoteController.offButtonPushed(0);
System.out.println("------------------");
System.out.print("开窗帘按钮\t");
remoteController.onButtonPushed(1);
System.out.print("撤销按钮 \t");
remoteController.undo();
System.out.print("撤销按钮 \t");
remoteController.undo();
System.out.print("关窗帘按钮\t");
remoteController.offButtonPushed(1);
}
}
测试结果:
个人优化方案(仅供参考):
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。