设计模式读书笔记-----命令模式

        在开发过程中，我可能会需要向某些对象发送一些请求，但是我们不知请求的具体接收者是谁，也不知道被请求的操作是那个，我们只知道在程序运行中指定具体的请求接收者即可。打个比方，电视遥控器，我们只需要知道按那个按钮能够打开电视、关闭电视和换台即可，并不需要知道是怎么开电视、关电视和换台的。对于这种情况，我们可以采用命令模式来进行设计。

   一、基本定义                                                                                                             

         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。命令模式支持可撤销的操作。

         命令模式可以对发送者与接受者完全解耦，发送者与接收者之间并没有直接的联系，发送者只需要知道如何发送请求，不需要关心请求是如何完成了。这就是命令模式，命令模式将方法调用给封装成对象了。

 

         二、模式结构                                                                                                             

         从上图可以看出命令模式包含如下几个角色：

            Command: 抽象命令类

            ConcreteCommand: 具体命令类

            Invoker: 调用者

            Receiver: 接收者

            Client:客户类

         命令模式的本质就在于将命令进行封装，将发出命令的责任和执行命令的责任分开，发送者只需要知道如何发送命令即可，不需要命令是如何实现的，甚至命令执行是否成功都不需要理会。同时命令模式使得请求也变成了一个对象，它像其他对象一样可以被存储和传递。

         三、模式实现                                                                                                            

         这里以电视机为例：电视机是请求的接受者，遥控器是请求的发送者，遥控器上有一些按钮，不同的按钮对应着不同的操作。在这里遥控器需要执行三个命令：打开电视机、关闭电视机、换台。

         UML图：

   代码的实现

         抽象命令类：Command.java

[java]  view plain  copy

1. /** 
2.  * Command命令接口，为所有的命令声明一个接口。所有的命令都应该实现它，从而命令变成对象
3.  */  
4. public interface Command {  
5.     public void execute();  
6. }  

         电视机类：Television.java

[java]  view plain  copy

1. //电视机类就是命令的接受者:Receiver
   
2. public class Television {  
3.     public void open(){  
4.         System.out.println("打开电视机......");  
5.     }  
6.       
7.     public void close(){  
8.         System.out.println("关闭电视机......");        
9.     }  
10.       
11.     public void changeChannel(){  
12.           
13.         System.out.println("切换电视频道......");  
14.     }  
15. }  

         遥控器类：Controller.java

[java]  view plain  copy

1. //遥控器类:它上面有控制命令操作的3个按钮，然后去让他们3个实现Command命令的接口就可以使用了;
   //所以，遥控器就是命令请求的调用者，发出者：Invoker
   
2. public class Controller {  
3.     //这就是将3个命令进行对象化了！！！
   
4.     private Command openTVCommand;  //组合引用
5.     private Command closeTVCommand;  
6.     private Command changeChannelCommand;  
7.       
8.     public Controller(Command openTvCommand,Command closeTvCommand,Command changeChannelCommand){  
9.         this.openTVCommand = openTvCommand;  
10.         this.closeTVCommand = closeTvCommand;  
11.         this.changeChannelCommand = changeChannelCommand;  
12.     }  
13.       //有了引用后就可以调用他的方法进行操作了；
14.     public void open(){  
15.         openTVCommand.execute();  
16.     }          
17.     public void close(){  
18.         closeTVCommand.execute();  
19.     }         
20.     public void change(){  
21.         changeChannelCommand.execute();  
22.     }  
23.       
24. }  

         遥控器的三个按钮

[java]  view plain  copy

1. //具体的按钮命令：来执行对电视机的打开，
   
2. public class OpenTvCommand implements Command{  
3.   ////所以需要引用接受者类的引用进而操作打开电视
4.     private Television tv;  
5.     //引用了所以需要有初始化
      //传一个好，这样子只需要在客户端new一次就行了，不然每一个命令都要new一个，肯定不行；
6.     public OpenTvCommand(Television tv){  
7.          this.tv = tv;  
8.     }  
9.       
10.     public void execute() {  
11.         tv.open();  
12.     }  
13.   
14. }  

[java]  view plain  copy

1. public class ChangeChannelCommand implements Command{  
2.     private Television tv;  
3.       //实例变量都需要初始化
4.     public ChangeChannelCommand(Television tv){  
5.         this.tv = tv;
6.     }  
7.       
8.     public void execute() {  
9.         tv.changeChannel();  
10.     }  
11.   
12. }  

[java]  view plain  copy

1. public class CloseTvCommand implements Command{  
2.     private Television tv;  
3.       
4.     public CloseTvCommand(Television tv){  
5.          this.tv = tv;
6.     }  
7.       
8.     public void execute() {  
9.         tv.close();  
10.     }  
11.       
12. }  

         客户端：Client.java

[java]  view plain  copy

1. ////客户端：使用者（也就是对应我们的测试）
2. public class Client {  
3.         public static void main(String a[])  
4.         {  
5.              //new 1个电视机
      Television tv = new Television();
6.             //new出3个命令对象
7.            Command openCommand = new OpenTvCommand(tv);  
8.            Command   closeCommand = new CloseTvCommand(tv);  
9.             Command  changeCommand = new ChangeChannelCommand(tv);  
10.               //再new一个遥控器来放上这3个命令
11.             Controller control = new Controller(openCommand,closeCommand,changeCommand);  
12.               //可以执行遥控器上的方法(按钮)了：
13.             control.open();           //打开电视机  
14.             control.change();         //换频道  
15.             control.close();          //关闭电视机  
16.         }  
17.   
18. }  

         运行结果

 四、模式优缺点                                                                                                          

         优点

             1. 降低了系统耦合度

             2. 新的命令可以很容易添加到系统中去。

         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。

         五、模式使用场景                                                                                                      

             1.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。

             2.系统需要在不同的时间指定请求、将请求排队和执行请求。

             3.系统需要支持命令的撤销(Undo)操作和恢复(Redo)操作。

             5.系统需要将一组操作组合在一起，即支持宏命令。

 

         

             1. 撤销命令

             在电视遥控器中，我们还有这样一个按钮，那就是返回。用于切换到上面一个频道中去。在命令模式中也支持撤销操作，在这里我们只需要记录上一个频道，然后将上一个频道传入即可。

             在这里将Command进行一个简单的修改：将execute()改为execute(int I );i表示频道，用于进行频道切换。

[java]  view plain  copy

1. /** 
2.  * Command命令接口，为所有的命令声明一个接口。所有的命令都应该实现它 
3.  */  
4. public interface Command {  
5.     /** 
6.      * 为了方便切换频道，这里使用参数i将频道传递 
7.      * @param i 
8.      */  
9.     public void execute(int i);  
10. }  

             然后在Controller中添加channelUndo()方法，用于进行频道返回。并且需要进行一些简单的修改。

[java]  view plain  copy

1. public class Controller {  
2.     private Command openTVCommand;  
3.     private Command closeTVCommand;  
4.     private Command changeChannelCommand;  
5.       
6.     public int nowChannel = 0;       //当前频道  
7.     public int priorChannel;     //前一个频道，用于执行返回操作  
8.       
9.     public Controller(Command openTvCommand,Command closeTvCommand,Command changeChannelCommand){  
10.         this.openTVCommand = openTvCommand;  
11.         this.closeTVCommand = closeTvCommand;  
12.         this.changeChannelCommand = changeChannelCommand;  
13.     }  
14.       
15.     /** 
16.      * 打开电视剧 
17.      */  
18.     public void open(){  
19.         openTVCommand.execute(0);  
20.     }  
21.       
22.     /** 
23.      * 关闭电视机 
24.      */  
25.     public void close(){  
26.         closeTVCommand.execute(0);  
27.     }  
28.       
29.     /** 
30.      * 换频道：只在当前频道递增 
31.      */  
32.     public void change(){  
33.         priorChannel = nowChannel;            //换频道前记录当前频道  
34.         nowChannel++;       //频道+1  
35.         changeChannelCommand.execute(nowChannel);  
36.     }  
37.       
38.     /** 
39.      * 频道返回 
40.      */  
41.     public void ChannelUndo(){  
42.         changeChannelCommand.execute(priorChannel);          //将以前的频道传入  
43.         //当前频道与前一个频道进行互换  
44.         int tempChannel;  
45.         tempChannel = priorChannel;  
46.         priorChannel = nowChannel;  
47.         nowChannel = tempChannel;  
48.     }  
49. }  

             客户端

[java]  view plain  copy

1. public class Client {  
2.         public static void main(String a[])  
3.         {  
4.             Command openCommand,closeCommand,changeCommand;  
5.               
6.             openCommand = new OpenTvCommand();  
7.             closeCommand = new CloseTvCommand();  
8.             changeCommand = new ChangeChannelCommand();  
9.               
10.             Controller control = new Controller(openCommand,closeCommand,changeCommand);  
11.               
12.             control.open();           //打开电视机  
13.             control.change();         //换频道  
14.             control.change();  
15.             control.ChannelUndo();  
16.             control.ChannelUndo();  
17.             control.ChannelUndo();  
18.             control.close();          //关闭电视机  
19.         }  
20.   
21. }  

             运行结果。

         

             1. 命令模式的本质就是将命令对象进行封装打包，将发出命令的责任和执行命令的责任进行割开。

             2. 命令模式中发送者只需要知道如何发送请求命令，无须关心命令执行具体过程。

             3. 在发送者和接收者两者间是通过命令对象进行沟通的。请求命令本身就当做一个对象在两者间进行传递，它封装了接收者和一组动作。

             4. 命令模式支持撤销。

             5. 命令模式队列请求和日志请求。