java设计模式(八)—— 命令模式

本文深入解析命令模式的设计理念,强调其在分离请求与执行过程中的关键作用,通过具体实例展示如何利用命令模式实现请求的封装、存储与传递,增强系统的灵活性与可扩展性。

1.命令模式的本质是对命令进行封装,将发出命令的责任和执行命令的责任分割开

2.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

3.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。

4.命令模式使请求本身成为一个对象,这个对象和其他对象一样可以被存储和传递。

5.命令模式的关键在于引入了抽象命令接口,且发送者针对抽象命令接口编程,只有实现了抽象命令接口的具体命令才能与接收者相关联

//命令接收者
public class Tv { 
public int currentCh [3]  annel = 0; 
public void turnOn() {  
  System.out.println("The televisino is on.");
 } 
public void turnOff() {  System.out.println("The television is off."); } 
public void changeChannel(int channel) { 
 this.currentChannel = channel;  
System.out.println("Now TV channel is " + channel); 
}}


//执行命令的接口
public interface Command { void execute();}


//开机命令
public class CommandOn implements Command { 
private Tv myTv; 
public CommandOn(Tv tv) {  myTv = tv; } 
public void execute() {  myTv.turnOn(); }}


//关机命令
public class CommandOff implements Command { 
private Tv myTv; 
public CommandOff(Tv tv) {  myTv = tv; } 
public void execute() {  myTv.turnOff(); }}


//频道切换命令
public class CommandChange implements Command { 
private Tv myTv; 
private int channel;
 public CommandChange(Tv tv, int channel)
 {  myTv = tv;   this.channel = channel; } 
public void execute() {  myTv.changeChannel(channel); }}


//可以看作是遥控器吧
public class Control { 
private Command onCommand, offCommand, changeChannel; 
public Control(Command on, Command off, Command channel) {  
 onCommand = on;   offCommand = off;  changeChannel = channel; } 
public void turnOn() {  onCommand.execute(); } 
public void turnOff() {  offCommand.execute(); } 
public void changeChannel() {   changeChannel.execute(); }}


//测试类
public class Client { 
public static void main(String[] args) {   
// 命令接收者   Tv myTv = new Tv();  
 // 开机命令   CommandOn on = new CommandOn(myTv);  
 // 关机命令   CommandOff off = new CommandOff(myTv);   
// 频道切换命令   CommandChange channel = new CommandChange(myTv, 2);   
// 命令控制对象  Control control = new Control(on, off, channel);  
 // 开机   control.turnOn();   
// 切换频道   control.changeChannel();  
 // 关机   control.turnOff(); }}

 

### Java命令模式(Command Pattern)的实现与示例 #### 1. 命令模式的核心概念 命令模式是一种行为型设计模式,其核心目标是将请求封装为一个对象,从而使不同类型的请求可以被参数化处理。这种方式不仅实现了请求发送者接收者的解耦[^2],还提供了诸如撤销、重做以及日志记录等功能的支持。 #### 2. 核心角色及其职责 以下是命令模式的主要组成部分及其作用: - **命令接口(Command Interface)**: 定义了一个 `execute()` 方法用于执行命令,还可以定义 `undo()` 方法用于撤销命令。 - **具体命令(Concrete Command)**: 实现了命令接口,并绑定了具体的接收者与其操作方法。 - **接收者(Receiver)**: 执行实际的操作逻辑。 - **调用者(Invoker)**: 负责触发命令的执行,通常会持有某个命令对象的引用。 - **客户端(Client)**: 创建具体命令对象并将其与相应的接收者关联起来[^4]。 #### 3. 遥控器控制家电的经典示例 ##### 步骤 1:定义命令接口 ```java public interface Command { void execute(); } ``` ##### 步骤 2:实现接收者(家电类) 假设我们有一个简单的电灯作为接收者: ```java public class Light { public void turnOn() { System.out.println("Light is ON"); } public void turnOff() { System.out.println("Light is OFF"); } } ``` ##### 步骤 3:实现具体命令类 针对上述电灯的功能,分别创建打关闭的具体命令: ```java public class TurnOnLightCommand implements Command { private final Light light; public TurnOnLightCommand(Light light) { this.light = light; } @Override public void execute() { light.turnOn(); } } public class TurnOffLightCommand implements Command { private final Light light; public TurnOffLightCommand(Light light) { this.light = light; } @Override public void execute() { light.turnOff(); } } ``` ##### 步骤 4:实现调用者(遥控器) 遥控器作为一个调用者,负责存储当前的命令并通过按钮触发该命令: ```java public class RemoteControl { private Command command; public void setCommand(Command command) { this.command = command; } public void pressButton() { if (command != null) { command.execute(); } else { System.out.println("No command set."); } } } ``` ##### 步骤 5:客户端调用 最后,在客户端中完成整个流程的组装测试: ```java public class Client { public static void main(String[] args) { // 接收者 Light livingRoomLight = new Light(); // 具体命令 Command onCommand = new TurnOnLightCommand(livingRoomLight); Command offCommand = new TurnOffLightCommand(livingRoomLight); // 调用者 RemoteControl remote = new RemoteControl(); // 设置并执行命令 remote.setCommand(onCommand); remote.pressButton(); // 输出: Light is ON // 设置并执行关灯命令 remote.setCommand(offCommand); remote.pressButton(); // 输出: Light is OFF } } ``` #### 4. 支持宏命令(批量操作) 为了支持更复杂的场景,比如一次执行多个命令,可以通过引入宏命令来实现。下面是一个简单示例: ##### 步骤 1:定义宏命令类 ```java import java.util.ArrayList; import java.util.List; public class MacroCommand implements Command { private List<Command> commands = new ArrayList<>(); public void addCommand(Command command) { commands.add(command); } public void removeCommand(Command command) { commands.remove(command); } @Override public void execute() { for (Command cmd : commands) { cmd.execute(); } } } ``` ##### 步骤 2:客户端使用宏命令 ```java public class ClientWithMacro { public static void main(String[] args) { Light kitchenLight = new Light(); Light bedroomLight = new Light(); Command kitchenOn = new TurnOnLightCommand(kitchenLight); Command kitchenOff = new TurnOffLightCommand(kitchenLight); Command bedroomOn = new TurnOnLightCommand(bedroomLight); Command bedroomOff = new TurnOffLightCommand(bedroomLight); MacroCommand macroCommand = new MacroCommand(); macroCommand.addCommand(kitchenOn); macroCommand.addCommand(bedroomOn); RemoteControl remote = new RemoteControl(); remote.setCommand(macroCommand); remote.pressButton(); // 同时启厨房卧室灯光 } } ``` #### 5. 总结 通过以上实例可以看出,命令模式在分离请求发起方与执行方的同时,也增强了系统的灵活性可维护性。然而需要注意的是,过多的命令可能会导致系统变得臃肿,因此应权衡利弊合理应用。 --- ###
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