命令模式
介绍
命令模式在我们通常的互联网开发中相对来说用的比较少,但这样的模式在我们的日常中却经常使用到,那就是Ctrl+C、Ctrl+V。当然如果你开发过一些桌面应用,也会感受到这样设计模式的应用场景。从这样的模式感受上,可以想到这是把逻辑实现与操作请求进行分离,降低耦合方便扩展。
命令模式是行为模式
中的一种,以数据驱动
的方式将命令对象,可以使用构造函数的方式
传递给调用者。调用者再提供相应的实现为命令执行提供操作方法。可能会感觉这部分有一些饶,可以通过对代码的实现进行理解,在通过实操来熟练。
在这个设计模式的实现过程中有如下几个比较重要的点;
- 抽象命令类;声明执行命令的接口和方法
- 具体的命令实现类;接口类的具体实现,可以是一组相似的行为逻辑
- 实现者;也就是为命令做实现的具体实现类
- 调用者;处理命令、实现的具体操作者,负责对外提供命令服务
结构
命令模式是对命令的封装
。命令模式把发出命令的责任和执行命令的责任分割开,委派给不同的对象。
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。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。
命令允许请求的一方和接收请求的一方能够独立演化,从而具有以下的优点:
(1)命令模式使新的命令很容易地被加入到系统里。
(2)允许接收请求的一方决定是否要否决请求。
(3)能较容易地设计一个命令队列。
(4)可以容易地实现对请求的撤销和恢复。
(5)在需要的情况下,可以较容易地将命令记入日志。
下面以一个示意性的系统,说明命令模式的结构。
命令模式涉及到五个角色,它们分别是:
●客户端(Client)角色
:创建一个具体命令(ConcreteCommand)对象并确定其接收者。
●命令(Command)角色
:声明了一个给所有具体命令类的抽象接口。
●具体命令(ConcreteCommand)角色
:定义一个接收者和行为之间的弱耦合;实现execute()方法,负责调用接收者的相应操作。execute()方法通常叫做执行方法。
●请求者(Invoker)角色
:负责调用命令对象执行请求,相关的方法叫做行动方法。
●接收者(Receiver)角色
:负责具体实施和执行一个请求。任何一个类都可以成为接收者,实施和执行请求的方法叫做行动方法。
实战
AudioPlayer系统
小女孩茱丽(Julia)有一个盒式录音机,此录音机有播音(Play)
、倒带(Rewind)
和停止(Stop)
功能,录音机的键盘便是请求者(Invoker)角色;茱丽(Julia)是客户端角色,而录音机便是接收者角色。Command类扮演抽象命令角色,而PlayCommand、StopCommand和RewindCommand便是具体命令类。茱丽(Julia)不需要知道播音(play)、倒带(rewind)和停止(stop)功能是怎么具体执行的,这些命令执行的细节全都由键盘(Keypad)具体实施。茱丽(Julia)只需要在键盘上按下相应的键便可以了。
录音机是典型的命令模式。录音机按键把客户端与录音机的操作细节分割开来。
项目结构图
接收者角色,由录音机类扮演
public class AudioPlayer {
public void play(){
System.out.println("播放...");
}
public void rewind(){
System.out.println("倒带...");
}
public void stop(){
System.out.println("停止...");
}
}
抽象命令角色类
public interface Command {
/**
* 执行方法
*/
public void execute();
}
具体命令角色类
public class PlayCommand implements Command {
private AudioPlayer myAudio;
public PlayCommand(AudioPlayer audioPlayer){
myAudio = audioPlayer;
}
/**
* 执行方法
*/
@Override
public void execute() {
myAudio.play();
}
}
public class RewindCommand implements Command {
private AudioPlayer myAudio;
public RewindCommand(AudioPlayer audioPlayer){
myAudio = audioPlayer;
}
@Override
public void execute() {
myAudio.rewind();
}
}
public class StopCommand implements Command {
private AudioPlayer myAudio;
public StopCommand(AudioPlayer audioPlayer){
myAudio = audioPlayer;
}
@Override
public void execute() {
myAudio.stop();
}
}
请求者角色,由键盘类扮演
public class Keypad {
private Command playCommand;
private Command rewindCommand;
private Command stopCommand;
public void setPlayCommand(Command playCommand) {
this.playCommand = playCommand;
}
public void setRewindCommand(Command rewindCommand) {
this.rewindCommand = rewindCommand;
}
public void setStopCommand(Command stopCommand) {
this.stopCommand = stopCommand;
}
/**
* 执行播放方法
*/
public void play(){
playCommand.execute();
}
/**
* 执行倒带方法
*/
public void rewind(){
rewindCommand.execute();
}
/**
* 执行播放方法
*/
public void stop(){
stopCommand.execute();
}
}
测试类
public class ApiTest {
@Test
public void testCommand() {
//创建接收者对象
AudioPlayer audioPlayer = new AudioPlayer();
//创建命令对象
Command playCommand = new PlayCommand(audioPlayer);
Command rewindCommand = new RewindCommand(audioPlayer);
Command stopCommand = new StopCommand(audioPlayer);
//创建请求者对象
Keypad keypad = new Keypad();
keypad.setPlayCommand(playCommand);
keypad.setRewindCommand(rewindCommand);
keypad.setStopCommand(stopCommand);
//测试
keypad.play();
keypad.rewind();
keypad.stop();
keypad.play();
keypad.stop();
}
}
优点
更松散的耦合
命令模式使得发起命令的对象——客户端,和具体实现命令的对象——接收者对象完全解耦,也就是说发起命令的对象完全不知道具体实现对象是谁,也不知道如何实现。更动态的控制
命令模式把请求封装起来,可以动态地对它进行参数化、队列化和日志化等操作,从而使得系统更灵活。很自然的复合命令
命令模式中的命令对象能够很容易地组合成复合命令,也就是宏命令,从而使系统操作更简单,功能更强大。更好的扩展性
由于发起命令的对象和具体的实现完全解耦,因此扩展新的命令就很容易,只需要实现新的命令对象,然后在装配的时候,把具体的实现对象设置到命令对象中,然后就可以使用这个命令对象,已有的实现完全不用变化。