JAVA设计模式笔记整理（四）

最新推荐文章于 2024-04-14 18:51:45 发布

Quincy0807

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本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/Quincy0807/article/details/9209107

本文详细介绍了命令模式的概念及其应用。通过家电自动化遥控器的例子，展示了如何使用命令模式将请求封装成对象，实现请求者与执行者的解耦。同时，还探讨了如何支持可撤销操作和宏命令。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

6.命令模式

定义：

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。

类图：

示例：巴斯特家电自动化公司想让你设计一个家电自动化遥控器。这个遥控器有七个可编程的插槽（每个都可以指定到一个不同的家电装置），每个插槽都有对应的开关按钮。整个遥控器还有一个整体的撤销按钮。巴斯特家电自动化公司希望你能够创建一组控制遥控器的API，让每个插槽都能够控制一个或一组装置，能够控制目前的装置和任何未来可能出现的装置。

思考：应该遥控器应该知道如何解读按钮被按下的动作，然后发出正确的请求。但是遥控器不需知道这些家电自动化的细节。“动作的请求者”须从“动作的执行者”对象中解耦，这正是命令模式能做的。在这里请求者为遥控器，执行者是具体的家电厂商类的实例。具体而言：利用命令对象，把请求（例如开灯）封装成一个特定对象。对每个按钮都存储一个命令对象，那么当按钮被按下的时候，只要有个命令对象能和正确的对象沟通，把事情做好就可以了。这样，遥控器和电灯对象便解耦了。

Client对应于遥控器设计者

Command对应于具体的命令（开关）

Invoker对应于遥控器

Receiver对应于具体的家电设备

现在先实现命令接口

public interface Command {
	public void  execute();
}

所有的命令对象都应实现这个接口

现在再实现一个打开电灯的命令

public class LightOnCommand implements Command {
	Light light;
	public LightOnCommand(Light light){
		this.light=light;
	}
	public void execute(){
		light.on();
	}
}

现在假设遥控器只有一个插槽，可以这样控制命令对象

public class SimpleRemoteControl {
	Command slot;
	public SimpleRemoteControl(){
		
	}
	public void setCommand(Command command){
	slot=command;
	}
	public void buttonWasPressed(){
		slot.execute();
	}
}

简单测试：

public class Light {
	public void on(){
		System.out.println("Light is on");
	}
}

public class RemoteControlTest {
	public static void main(String[] args){
		SimpleRemoteControl remote=new SimpleRemoteControl();
		Light light=new Light();
		LightOnCommand lightOn=new LightOnCommand(light);
		remote.setCommand(lightOn);
		remote.buttonWasPressed();
	}
}

结果：

Light is on

现在在Command接口加入撤销Undo()方法：

public interface Command {
	public void  execute();
	public void  undo();
}

接着修改LightOnCommand

public class LightOnCommand implements Command {
	Light light;
	public LightOnCommand(Light light){
		this.light=light;
	}
	public void execute(){
		light.on();
	}
	public void undo(){
		light.off();
	}
	public String toString(){
		return "LightOnCommand";
	}
}

增加LightOffCommand

public class LightOffCommand implements Command {
	Light light;
	public LightOffCommand(Light light){
		this.light=light;
	}
	public void execute(){
		light.off();
	}
	public void undo(){
		light.on();
	}
	public String toString(){
		return "LightOffCommand";
	}
}

修改剩余代码，这里假定遥控器的七个插槽只用了一个插槽

public class Light {
	public void on(){
		System.out.println("Light is on");
	}
	public void off(){
		System.out.println("Light is off");
	}
}

public class Light {
	private String name;
	public Light(String name){
		this.name=name;
	}
	public void on(){
		System.out.println(name+" Light is on");
	}
	public void off(){
		System.out.println(name+" Light is off");
	}
}

public class NoCommand implements Command {
	public void execute(){}
	public void undo(){}
	public String toString(){
		return "NoCommand";
	}
}

public class SimpleRemoteControl {
	Command[] onCommands;
	Command[] offCommands;
	Command   undoCommand;
	public SimpleRemoteControl(){
		onCommands=new Command[7];
		offCommands=new Command[7];
		Command noCommand=new NoCommand();
		for(int i=0;i<7;i++){
			onCommands[i]=noCommand;
			offCommands[i]=noCommand;
		}
		undoCommand=noCommand;
	}
	public void setCommand(int slot,Command onCommand,Command offCommand){
		onCommands[slot]=onCommand;
		offCommands[slot]=offCommand;
	}
	public void onButtonWasPressed(int slot){
		onCommands[slot].execute();
		undoCommand=onCommands[slot];
	}
	public void offButtonWasPressed(int slot){
		offCommands[slot].execute();
		undoCommand=offCommands[slot];
	}
	public void undoButtonWasPressed(){
		undoCommand.undo();
	}
	public String toString(){
		String s="";
		for(int i=0;i<7;i++){
			s+="[slot "+i+"]"+onCommands[i]+"  "+offCommands[i]+"\n";
		}
		s+="[undo "+"]"+undoCommand;
		return s;
	}
}

public class RemoteControlTest {
	public static void main(String[] args){
		SimpleRemoteControl remoteControl=new SimpleRemoteControl();
		Light livingRoomLight=new Light("Living Room");
		LightOnCommand livingRoomLightOn=new LightOnCommand(livingRoomLight);
		LightOffCommand livingRoomLightOff=new LightOffCommand(livingRoomLight);
		remoteControl.setCommand(0, livingRoomLightOn, livingRoomLightOff);
		remoteControl.onButtonWasPressed(0);
		remoteControl.offButtonWasPressed(0);
		System.out.println(remoteControl);
		remoteControl.undoButtonWasPressed();
		remoteControl.offButtonWasPressed(0);
		remoteControl.onButtonWasPressed(0);
		System.out.println(remoteControl);
		remoteControl.undoButtonWasPressed();
		
	}
}

结果：

Living Room Light is on
Living Room Light is off
[slot 0]LightOnCommand  LightOffCommand
[slot 1]NoCommand  NoCommand
[slot 2]NoCommand  NoCommand
[slot 3]NoCommand  NoCommand
[slot 4]NoCommand  NoCommand
[slot 5]NoCommand  NoCommand
[slot 6]NoCommand  NoCommand
[undo ]LightOffCommand
Living Room Light is on
Living Room Light is off
Living Room Light is on
[slot 0]LightOnCommand  LightOffCommand
[slot 1]NoCommand  NoCommand
[slot 2]NoCommand  NoCommand
[slot 3]NoCommand  NoCommand
[slot 4]NoCommand  NoCommand
[slot 5]NoCommand  NoCommand
[slot 6]NoCommand  NoCommand
[undo ]LightOnCommand
Living Room Light is off

宏命令：

如果要一个按键启动多个命令，可以采用宏命令，用如下的形式

public class MacroCommand implements Command {
	Command[] commands;
	public MacroCommand(Command[] commands){
		this.commands=commands;
	}
	public void execute(){
		for(int i=0;i<commands.length;i++){
			commands[i].execute();
		}
	}
	public void undo(){
		for(int i=0;i<commands.length;i++){
			commands[i].undo();
		}
	}
}

宏命令对调用者来说，可以和普通命令一样使用

要点：

命令模式将发出请求的对象和执行请求的对象解耦

在被解耦的两者之间是通过命令对像进行沟通的。命令对象封装了接收者和一个或一组动作

调用者通过调用命令对象的execute()发出请求，这会使得接收者的动作被调用

调用者可以接受命令当做参数，甚至在运行时动态地进行

命令可以支持撤销，做法是实现一个undo()方法来回到execute()被执行前的状态

宏命令是命令的一种简单的延伸，允许调用多个命令。宏方法也可以支持撤销

实际操作时，很常见使用"聪明"命令对象，也就是直接实现了请求，而不是将工作委托给接收者

命令也可以用来实现日志和事务系统