JAVA 命令模式

本文深入探讨了命令模式的设计理念,通过实例详细讲解了如何在Java中实现命令模式,包括命令接口、具体命令、接收者和执行者等关键组件。通过遥控器控制电灯的案例,展示了命令模式在实现撤销和恢复功能上的优势。

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文章目录

介绍

命令模式

实现

介绍

描述

命令模式设计模式属于行为型模式,将一个请求封装成一个对象,从而让你使用不同的请求把客户端参数化,对请求排队或者记录请求日志,可以提供命令的撤销和恢复功能。

特点

优点:消除了请求发送者和具体指定接收者的耦合,让对象之间的调用关系更加灵活、新的关系也更容易添加。

缺点:可能导致系统产生许多个接收者类。

实现原理

当我们调用时,执行的时序首先是调用者类,然后是命令类,最后是接收者类。也就是说一条命令的执行被分成了三步,即调用者->命令->具体执行者。

适用

  1. 有常见的撤销(Undo)操作和恢复(Redo)操作。

命令模式

实现

遥控器操作,假设第一行对应电灯打开,则电灯对应为接收者。

第一步:初始化命令接口Command,并创建空实现。

// 创建命令接口
public interface Command {
    // 执行动作
    void execute();

    // 撤销动作
    void undo();
}
/**
 * 空执行,可用于初始化或者返回为空的条件
 * (空对象设计模式)
 * 可以省略对空的判断。例如数据库查到为null的结果,可以通过空对象模式返回提示信息
 */
public class NoCommand implements Command{
    @Override
    public void execute() {

    }

    @Override
    public void undo() {

    }
}

第二步:新建电灯接收者类Light,并且新建类LightOn、LightOff去实现Command,完成具体操作。

// 接收者
public class LightReceiver {
    public void on(){
        System.out.println("电灯 打开 ....");
    }
    public void off(){
        System.out.println("电灯 关闭 ....");
    }
}
// 电灯打开
public class LightOn implements Command{
    LightReceiver receiver;

    public LightOn(LightReceiver receiver) {
        this.receiver = receiver;
    }

    @Override
    public void execute() {
        // 打开
        receiver.on();
    }

    @Override
    public void undo() {
        // 对应撤销 积为关闭
        receiver.off();
    }
}
// 电灯关闭
public class LightOff implements Command{
    LightReceiver receiver;

    public LightOff(LightReceiver receiver) {
        this.receiver = receiver;
    }

    @Override
    public void execute() {
        // 关闭
        receiver.off();
    }

    @Override
    public void undo() {
        // 对应撤销 即为打开
        receiver.on();
    }
}

第三步:创建真正执行命令的类RemoteController(遥控器),5个槽位,则对应10个开、闭按钮,每行对应一个接收者。

public class RemoteController {
    Command[] onCommands; // 所有打开的命令
    Command[] offCommands; // 所有关闭的命令
    Command undoCommand; // 执行撤销命令

    public RemoteController() {
        onCommands = new Command[5];
        offCommands = new Command[5];
        // 初始化 个数 对应按钮个数
        for (int i =0;i<5;i++){
            // 对每一个命令 实现空操作
            onCommands[i] = new NoCommand();
            offCommands[i] = new NoCommand();
        }
        // 撤销按钮初始化
        undoCommand = new NoCommand();
    }

    // 设置相应命令
    public void setCommand(int idx,Command on,Command off){
        onCommands[idx] = on;
        offCommands[idx] = off;
    }

    // 按下某个打开按钮
    public void onBtn(int idx){
        onCommands[idx].execute();
        // 记录撤销
        undoCommand = onCommands[idx];
    }

    // 按下某个关闭按钮
    public void offBtn(int idx){
        offCommands[idx].execute();
        // 记录撤销
        undoCommand = offCommands[idx];
    }

    // 按下撤销
    public void undoBtn(){
        // 执行 该 对象的 撤销命令
        undoCommand.undo();
        undoCommand = new NoCommand();
    }
}

第四步:测试。

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        // 遥控器 初始化操作  ----------
        // 创建电灯接收者
        LightReceiver receiver = new LightReceiver();
        // 创建电灯打开命令
        LightOn lightOn = new LightOn(receiver);
        LightOff lightOff = new LightOff(receiver);
        RemoteController controller = new RemoteController();
        // 0 号位置 代表电灯
        controller.setCommand(0,lightOn,lightOff);
        // Tips : 内部初始化5个位置 当有其他接收者加入 设置对应位置即可
        // 遥控器 初始化结束 -----------

        // 调用
        controller.onBtn(0); // 打开 0号位置 -> 对应电灯的打开
        controller.offBtn(0); // 关闭 0 号位置 -> 对应电灯的关闭
        controller.undoBtn(); // 执行保留的撤销命令
        /*
        电灯 打开 ....
        电灯 关闭 ....
        电灯 打开 ....
        */
    }
}

 

<think>我们要求实现Java中的命令模式(Command Pattern)。命令模式是一种行为设计模式,它将一个请求封装为一个对象,从而使我们可用不同的请求对客户进行参数化;对请求排队或记录请求日志,以及支持可撤销的操作。 命令模式包含以下几个主要角色: 1. **Command(命令接口)**:声明执行操作的接口。 2. **ConcreteCommand(具体命令)**:实现Command接口,将接收者对象绑定于一个动作,调用接收者相应的操作。 3. **Receiver(接收者)**:知道如何实施与执行一个请求相关的操作,任何类都可能作为一个接收者。 4. **Invoker(调用者)**:要求命令对象执行请求,通常会持有命令对象,可以持有很多的命令对象。 5. **Client(客户端)**:创建具体的命令对象,并且设置命令对象的接收者。 下面我们将用一个简单的例子来展示命令模式:通过遥控器(Invoker)控制电灯(Receiver)的开和关。 步骤: 1. 定义命令接口(Command),它有一个执行方法execute()。 2. 创建具体的命令类,如开灯命令(LightOnCommand)和关灯命令(LightOffCommand),它们实现了Command接口,并持有一个电灯对象(Receiver),在execute()方法中调用电灯的开和关方法。 3. 电灯类(Light)作为接收者,有开灯和关灯的方法。 4. 遥控器类(RemoteControl)作为调用者,它有一个插槽可以设置命令,并有一个按钮来执行命令。 5. 客户端创建具体的命令对象,并设置命令的接收者,然后将命令对象设置给调用者(遥控器)。 代码实现如下:</think>### Java 命令模式实现 命令模式是一种行为设计模式,它将请求封装为独立的对象,允许用户参数化客户端请求、排队请求、记录请求日志,并支持可撤销操作。以下是完整的 Java 实现: ```java // 1. 命令接口 (Command) interface Command { void execute(); void undo(); } // 2. 接收者类 (Receiver) - 实际执行业务逻辑的对象 class Light { public void turnOn() { System.out.println("Light is ON"); } public void turnOff() { System.out.println("Light is OFF"); } } // 3. 具体命令类 (ConcreteCommand) class LightOnCommand implements Command { private Light light; public LightOnCommand(Light light) { this.light = light; } @Override public void execute() { light.turnOn(); } @Override public void undo() { light.turnOff(); } } class LightOffCommand implements Command { private Light light; public LightOffCommand(Light light) { this.light = light; } @Override public void execute() { light.turnOff(); } @Override public void undo() { light.turnOn(); } } // 4. 调用者类 (Invoker) - 触发命令的对象 class RemoteControl { private Command command; private Command lastCommand; public void setCommand(Command command) { this.command = command; } public void pressButton() { command.execute(); lastCommand = command; } public void pressUndo() { if (lastCommand != null) { lastCommand.undo(); lastCommand = null; } } } // 5. 客户端使用 public class CommandPatternDemo { public static void main(String[] args) { // 创建接收者 Light livingRoomLight = new Light(); // 创建具体命令 Command lightOn = new LightOnCommand(livingRoomLight); Command lightOff = new LightOffCommand(livingRoomLight); // 创建调用者 RemoteControl remote = new RemoteControl(); // 执行命令 remote.setCommand(lightOn); remote.pressButton(); // 输出: Light is ON remote.setCommand(lightOff); remote.pressButton(); // 输出: Light is OFF // 撤销操作 remote.pressUndo(); // 输出: Light is ON (撤销上次的关灯操作) } } ``` ### 模式解析 1. **命令接口 (Command)**: - 定义 `execute()` 执行方法和 `undo()` 撤销方法 - 是具体命令类的抽象契约 2. **接收者 (Receiver)**: - 实际执行业务逻辑的对象(如 `Light` 类) - 不知道命令的存在,专注于自己的职责 3. **具体命令 (ConcreteCommand)**: - 实现命令接口(如 `LightOnCommand`) - 持有接收者引用并调用其方法 - 实现撤销操作的逆操作 4. **调用者 (Invoker)**: - 持有命令对象(如 `RemoteControl`) - 触发命令执行和撤销 - 不关心具体命令实现 5. **客户端**: - 创建接收者、命令对象和调用者 - 将命令与调用者关联 ### 设计优势 1. **解耦调用者和接收者**:调用者无需知道接收者的具体实现 2. **支持撤销/重做**:通过记录历史命令实现操作回滚 3. **支持命令队列**:可以轻松实现批处理操作 4. **扩展性强**:新增命令不影响现有代码 5. **支持宏命令**:可以组合多个命令形成复合命令 ### 适用场景 - 需要回调机制的系统 - 需要实现撤销/重做功能 - 需要将操作放入队列并按不同时间执行 - 需要支持事务操作的系统
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