設計模式解密（11）- 命令模式

◆ 前言：命令模式內容比較多，這里做了拆分

命令模式基礎篇 ：http://www.cnblogs.com/JsonShare/p/7202133.html

命令模式擴展篇 - 宏命令：http://www.cnblogs.com/JsonShare/p/7206395.html

命令模式擴展篇 - 撤銷命令：http://www.cnblogs.com/JsonShare/p/7206513.html

命令模式擴展篇 - 命令隊列：http://www.cnblogs.com/JsonShare/p/7206607.html

命令模式擴展篇 - 請求日志：http://www.cnblogs.com/JsonShare/p/7206665.html

1、簡介

定義：將一個請求封裝為一個對象，從而使你可以用不同的請求對客戶進行參數化，對請求排隊和記錄請求日志，以及支持可撤銷的操作；

主要解決：在軟件系統中，行為請求者與行為實現者通常是一種緊耦合的關系，但某些場合，比如需要對行為進行記錄、撤銷或重做、事務等處理時，這種緊耦合的設計就不太合適；

英文：Command

類型：行為型模式

2、類圖及組成

（引）類圖：

組成：
　　● Command（抽象命令類）：抽象命令類一般是一個抽象類或接口，在其中聲明了用於執行請求的execute()等方法，通過這些方法可以調用請求接收者的相關操作。

　　● ConcreteCommand（具體命令類）：具體命令類是抽象命令類的子類，實現了在抽象命令類中聲明的方法，它對應具體的接收者對象，將接收者對象的動作綁定其中。在實現execute()方法時，將調用接收者對象的相關操作(Action)。

　　● Invoker（調用者）：調用者即請求發送者，它通過命令對象來執行請求。一個調用者並不需要在設計時確定其接收者，因此它只與抽象命令類之間存在關聯關系。在程序運行時可以將一個具體命令對象注入其中，再調用具體命令對象的execute()方法，從而實現間接調用請求接收者的相關操作。

　　● Receiver（接收者）：接收者請求與執行相關的操作，它具體實現對請求的業務處理。

　　● Client（客戶端角色類）：最終的客戶端調用類。

代碼結構：

抽象命令角色類
public interface Command {
    /**
     * 執行方法
     */
    void execute();
}

具體命令角色類
public class ConcreteCommand implements Command {
    //持有相應的接收者對象
    private Receiver receiver = null;
    /**
     * 構造方法
     */
    public ConcreteCommand(Receiver receiver){
        this.receiver = receiver;
    }
    @Override
    public void execute() {
        //通常會轉調接收者對象的相應方法，讓接收者來真正執行功能
        receiver.action();
    }
}

接收者角色類
public class Receiver {
    /**
     * 真正執行命令相應的操作
     */
    public void action(){
        System.out.println("執行操作");
    }
}

請求者角色類
public class Invoker {
    /**
     * 持有命令對象
     */
    private Command command = null;
    /**
     * 構造方法
     */
    public Invoker(Command command){
        this.command = command;
    }
    /**
     * 行動方法
     */
    public void action(){
        command.execute();
    }
}

客戶端角色類
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        //創建接收者
        Receiver receiver = new Receiver();
        //創建命令對象，設定它的接收者
        Command command = new ConcreteCommand(receiver);
        //創建請求者，把命令對象設置進去
        Invoker invoker = new Invoker(command);
        //執行方法
        invoker.action();
    }
}

3、實例引入

下面以電視機的開、關命令為例，進行講解：

package com.designpattern.Command;
/**
 * 抽象命令角色類
 * @author Json
*/
public interface Command {
     /**
     * 執行方法
     */
    void execute();
}

package com.designpattern.Command;
/**
 * 接收者角色類  -- 電視
 * @author Json
*/
public class TV {
    /**
     * 打開方法
     */
    public void on(){
        System.out.println("電視打開");
    }
    /**
     * 關閉方法
     */
    public void off(){
        System.out.println("電視關閉");
    }
}

package com.designpattern.Command;
/**
 * 具體命令角色類  -- 電視打開命令
 * @author Json
*/
public class TVOnCommand implements Command {
    private TV tv;
    public TVOnCommand(TV tv){
        this.tv = tv;
    }
    
    @Override
    public void execute() {
        tv.on();
    }
}

package com.designpattern.Command;
/**
 * 具體命令角色類  -- 電視關閉命令
 * @author Json
*/
public class TVOffCommand implements Command {
    private TV tv;
    public TVOffCommand(TV tv){
        this.tv = tv;
    }
    
    @Override
    public void execute() {
        tv.off();
    }
}

package com.designpattern.Command;
/**
 * 請求者角色類  -- 遙控器Invoker
 * @author Json
*/
public class RemoteControl {
    private Command onCommand,offCommand;
    
    public RemoteControl(Command _on,Command _off){
        this.onCommand = _on;
        this.offCommand = _off;
    }
    
    public void turnOn(){
        onCommand.execute();
    }
    
    public void turnOff(){
        offCommand.execute();
    }
}

 測試：

package com.designpattern.Command;
/**
 * 客戶端角色類
 * @author Json
*/
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        //創建接收者
        TV receiver = new TV();
        //創建命令對象，設定它的接收者
        Command on_command = new TVOnCommand(receiver);
        //創建命令對象，設定它的接收者
        Command off_command = new TVOffCommand(receiver);
        //命令控制對象Invoker，把命令對象通過構造方法設置進去 或者 增加set方法set進去是一樣的（setCommand方法未寫）
        RemoteControl invoker = new RemoteControl(on_command,off_command);
        //執行方法  -- 打開電視
        invoker.turnOn();
        //執行方法 -- 關閉電視
        invoker.turnOff();
    }
}

 結果：

電視打開
電視關閉

關於例子的補充說明：

雖然代碼看似挺多，但其實命令模式的結構還是比較清晰的，總的來說命令模式的使用流程就是首先創建一個抽象命令，然后創建多個具體命令實現抽象命令接口，然后創建一個命令接受者角色，它包含各種的行為的具體實現，然后再有一個命令調用者角色，提供給客戶端，用於接收客戶端的參數；

4、命令模式的擴展

 由於篇幅太長，這里單獨拆分出去了；

傳送門：

　　命令模式擴展篇 - 宏命令：http://www.cnblogs.com/JsonShare/p/7206395.html

　　命令模式擴展篇 - 撤銷命令：http://www.cnblogs.com/JsonShare/p/7206513.html

　　命令模式擴展篇 - 命令隊列：http://www.cnblogs.com/JsonShare/p/7206607.html

　　命令模式擴展篇 - 請求日志：http://www.cnblogs.com/JsonShare/p/7206665.html

5、優缺點

優點：

　　1、命令模式將行為調用者和各種行為分隔開，降低程序的耦合，便於程序擴展；

　　2、命令模式將行為的具體實現封裝起來，客戶端無需關心行為的具體實現；

　　3、命令模式可為多種行為提供統一的調用入口，便於程序對行為的管理和控制；

缺點：

　　使用命令模式的話，不用管命令多簡單，都需要寫一個命令類來封裝，使用命令模式可能會導致系統有過多的具體命令類；

     （上面的例子就可以看出，每個命令都要有一個具體的命令類）；

6、應用場景

　　1、希望將行為請求者和行為實現者解耦，不直接打交道；

　　2、希望分離掉行為請求者一部分的責任，行為請求者只需要將命令發給調用者，不再主動的去讓行為實現者產生行為，符合單一職責原則；

　　3、希望可以控制執行的命令列表，方便記錄，撤銷/重做以及事務等功能；

　　4、期待可以將請求排隊，有序執行；

　　5、希望可以將請求組合使用，即支持宏命令；

7、總結

　　命令模式最大的好處就是實現了行為請求者與行為實現者的解耦；

　　在實際場景中的使用：

　　　　　　Struts2中action中的調用過程中存在命令模式；

　　　　　　數據庫中的事務機制的底層實現；

　　　　　　命令的撤銷和恢復：增加相應的撤銷和恢復命令的方法（比如數據庫中的事務回滾）；

　　例如：Java的Runnable就是命令模式的變形應用：

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        //范例
        Runnable runnable = () -> System.out.println("具體命令"); // Command cmd = ConcreteCommand
        Thread thread1 = new Thread(runnable); // 將 cmd 交給 Thread (Invoker)
        thread1.start(); // Invoker 調用 cmd 的執行方法
    }
} 

 

 

PS：源碼地址   https://github.com/JsonShare/DesignPattern/tree/master 

   

PS：原文地址 http://www.cnblogs.com/JsonShare/p/7202133.html