命令模式

1  场景问题

1.1  如何开机

        估计有些朋友看到这个标题会非常奇怪，电脑装配好了，如何开机？不就是按下启动按钮就可以了吗？难道还有什么玄机不成。
        对于使用电脑的客户——就是我们来说，开机确实很简单，按下启动按钮，然后耐心等待就可以了。但是当我们按下启动按钮过后呢？谁来处理？如何处理？都经历了怎样的过程，才让电脑真正的启动起来，供我们使用。
        先一起来简单的认识一下电脑的启动过程，了解一下即可。

• 当我们按下启动按钮，电源开始向主板和其它设备供电
• 主板的系统BIOS（基本输入输出系统）开始加电后自检
• 主板的BIOS会依次去寻找显卡等其它设备的BIOS，并让它们自检或者初始化
• 开始检测CPU、内存、硬盘、光驱、串口、并口、软驱、即插即用设备等等
• BIOS更新ESCD（扩展系统配置数据），ESCD是BIOS和操作系统交换硬件配置数据的一种手段
• 等前面的事情都完成后，BIOS才按照用户的配置进行系统引导，进入操作系统里面，等到操作系统装载并初始化完毕，就出现我们熟悉的系统登录界面了。 

1.2  与我何干

        讲了一通电脑启动的过程，有些朋友会想，这与我何干呢？
        没错，看起来这些硬件知识跟你没有什么大的关系，但是，如果现在提出一个要求：请你用软件把上面的过程表现出来，你该如何实现？
        首先把上面的过程总结一下，主要就这么几个步骤：首先加载电源，然后是设备检查，再然后是装载系统，最后电脑就正常启动了。可是谁来完成这些过程？如何完成？
        不能让使用电脑的客户——就是我们来做这些工作吧，真正完成这些工作的是主板，那么客户和主板如何发生联系呢？现实中，是用连接线把按钮连接到主板上的，这样当客户按下按钮的时候，就相当于发命令给主板，让主板去完成后续的工作。
        另外，从客户的角度来看，开机就是按下按钮，不管什么样的主板都是一样的，也就是说，客户只管发出命令，谁接收命令，谁实现命令，如何实现，客户是不关心的。

1.3  有何问题

        把上面的问题抽象描述一下：客户端只是想要发出命令或者请求，不关心请求的真正接收者是谁，也不关心具体如何实现，而且同一个请求的动作可以有不同的请求内容，当然具体的处理功能也不一样，请问该怎么实现？

2  解决方案

2.1  命令模式来解决

        用来解决上述问题的一个合理的解决方案就是命令模式。那么什么是命令模式呢？
（1）命令模式定义
        将一个请求封装为一个对象，从而使你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。

（2）应用命令模式来解决的思路
        首先来看看实际电脑的解决方案
        先画个图来描述一下，看看实际的电脑是如何处理上面描述的这个问题的，如图1所示：

                                  图1  电脑操作示意图

        当客户按下按钮的时候，按钮本身并不知道如何处理，于是通过连接线来请求主板，让主板去完成真正启动机器的功能。
        这里为了描述它们之间的关系，把主板画到了机箱的外面。如果连接线连接到不同的主板，那么真正执行按钮请求的主板也就不同了，而客户是不知道这些变化的。
        通过引入按钮和连接线，来让发出命令的客户和命令的真正实现者——主板完全解耦，客户操作的始终是按钮，按钮后面的事情客户就统统不管了。
        要用程序来解决上面提出的问题，一种自然的方案就是来模拟上述解决思路。
        在命令模式中，会定义一个命令的接口，用来约束所有的命令对象，然后提供具体的命令实现，每个命令实现对象是对客户端某个请求的封装，对应于机箱上的按钮，一个机箱上可以有很多按钮，也就相当于会有多个具体的命令实现对象。
        在命令模式中，命令对象并不知道如何处理命令，会有相应的接收者对象来真正执行命令。就像电脑的例子，机箱上的按钮并不知道如何处理功能，而是把这个请求转发给主板，由主板来执行真正的功能，这个主板就相当于命令模式的接收者。
        在命令模式中，命令对象和接收者对象的关系，并不是与生俱来的，需要有一个装配的过程，命令模式中的Client对象就来实现这样的功能。这就相当于在电脑的例子中，有了机箱上的按钮，也有了主板，还需要有一个连接线把这个按钮连接到主板上才行。
        命令模式还会提供一个Invoker对象来持有命令对象，就像电脑的例子，机箱上会有多个按钮，这个机箱就相当于命令模式的Invoker对象。这样一来，命令模式的客户端就可以通过Invoker来触发并要求执行相应的命令了，这也相当于真正的客户是按下机箱上的按钮来操作电脑一样。

2.2  模式结构和说明

        命令模式的结构如图2所示：


                                                  图2  命令模式结构图
Command：
        定义命令的接口，声明执行的方法。
ConcreteCommand：
        命令接口实现对象，是“虚”的实现；通常会持有接收者，并调用接收者的功能来完成命令要执行的操作。
Receiver：
        接收者，真正执行命令的对象。任何类都可能成为一个接收者，只要它能够实现命令要求实现的相应功能。
Invoker：
        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。这个是客户端真正触发命令并要求命令执行相应操作的地方，也就是说相当于使用命令对象的入口。
Client：
        创建具体的命令对象，并且设置命令对象的接收者。注意这个不是我们常规意义上的客户端，而是在组装命令对象和接收者，或许，把这个Client称为装配者会更好理解，因为真正使用命令的客户端是从Invoker来触发执行。

2.3  命令模式示例代码

（1）先来看看命令接口的定义，示例代码如下： 

/**  * 命令接口，声明执行的操作  */ public interface Command {     /**      * 执行命令对应的操作      */     public void execute(); }

（2）再来看看具体的命令实现对象，示例代码如下：

  
  
/**
 * 具体的命令实现对象
 */
public class ConcreteCommand implements Command {
    /**
     * 持有相应的接收者对象
     */
    private Receiver receiver = null;
    /**
     * 示意，命令对象可以有自己的状态
     */
    private String state;
    /**
     * 构造方法，传入相应的接收者对象
     * @param receiver 相应的接收者对象
     */
    public ConcreteCommand(Receiver receiver){
       this.receiver = receiver;
    }   
    public void execute() {
       //通常会转调接收者对象的相应方法，让接收者来真正执行功能
       receiver.action();
    }
}
      
      
 
      

（3）再来看看接收者对象的实现示意，示例代码如下：

/**  * 接收者对象  */ public class Receiver {     /**      * 示意方法，真正执行命令相应的操作      */     public void action(){        //真正执行命令操作的功能代码     } }

（4）接下来看看Invoker对象，示例代码如下： 

/**  * 调用者  */ public class Invoker {     /**      * 持有命令对象      */     private Command command = null;     /**      * 设置调用者持有的命令对象      * @param command 命令对象      */     public void setCommand(Command command) {        this.command = command;     }     /**      * 示意方法，要求命令执行请求      */     public void runCommand() {        //调用命令对象的执行方法        command.execute();     } }

（5）再来看看Client的实现，注意这个不是我们通常意义上的测试客户端，主要功能是要创建命令对象并设定它的接收者，因此这里并没有调用执行的代码，示例代码如下： 

public class Client {     /**      * 示意，负责创建命令对象，并设定它的接收者      */     public void assemble(){        //创建接收者        Receiver receiver = new Receiver();        //创建命令对象，设定它的接收者        Command command = new ConcreteCommand(receiver);        //创建Invoker，把命令对象设置进去        Invoker invoker = new Invoker();        invoker.setCommand(command);     } }

2.4  使用命令模式来实现示例

       要使用命令模式来实现示例，需要先把命令模式中所涉及的各个部分，在实际的示例中对应出来，然后才能按照命令模式的结构来设计和实现程序。根据前面描述的解决思路，大致对应如下：

• 机箱上的按钮就相当于是命令对象
• 机箱相当于是Invoker
• 主板相当于接收者对象
• 命令对象持有一个接收者对象，就相当于是给机箱的按钮连上了一根连接线
• 当机箱上的按钮被按下的时候，机箱就把这个命令通过连接线发送出去。

        主板类才是真正实现开机功能的地方，是真正执行命令的地方，也就是“接收者”。命令的实现对象，其实是个“虚”的实现，就如同那根连接线，它哪知道如何实现啊，还不就是把命令传递给连接线连到的主板。
        使用命令模式来实现示例的结构如图3所示：


                 图3  使用命令模式来实现示例的结构示意图
 还是来看看示例代码，会比较清楚。
（1）定义主板
        根据前面的描述，我们会发现，真正执行客户命令或请求的是主板，也只有主板才知道如何去实现客户的命令，因此先来抽象主板，把它用对象描述出来。
        先来定义主板的接口，最起码主板会有一个能开机的方法，示例代码如下： 

/**  * 主板的接口  */ public interface MainBoardApi {     /**      * 主板具有能开机的功能      */     public void open(); }

        定义了接口，那就接着定义实现类吧，定义两个主板的实现类，一个是技嘉主板，一个是微星主板，现在的实现是一样的，但是不同的主板对同一个命令的操作可以是不同的，这点大家要注意。由于两个实现基本一样，就示例一个，示例代码如下： 

/**  * 技嘉主板类，开机命令的真正实现者，在Command模式中充当Receiver  */ public class GigaMainBoard implements MainBoardApi{     /**      * 真正的开机命令的实现      */     public void open(){        System.out.println("技嘉主板现在正在开机，请等候");        System.out.println("接通电源......");        System.out.println("设备检查......");        System.out.println("装载系统......");        System.out.println("机器正常运转起来......");        System.out.println("机器已经正常打开，请操作");     } }

        微星主板的实现和这个完全一样，只是把技嘉改名成微星了。
（2）定义命令接口和命令的实现
         对于客户来说，开机就是按下按钮，别的什么都不想做。把用户的这个动作抽象一下，就相当于客户发出了一个命令或者请求，其它的客户就不关心了。为描述客户的命令，现定义出一个命令的接口，里面只有一个方法，那就是执行，示例代码如下： 

/**  * 命令接口，声明执行的操作  */ public interface Command {     /**      * 执行命令对应的操作      */     public void execute(); }

        有了命令的接口，再来定义一个具体的实现，其实就是模拟现实中机箱上按钮的功能，因为我们按下的是按钮，但是按钮本身是不知道如何启动电脑的，它需要把这个命令转给主板，让主板去真正执行开机功能。示例代码如下： 

/**  * 开机命令的实现，实现Command接口，  * 持有开机命令的真正实现，通过调用接收者的方法来实现命令  */ public class OpenCommand implements Command{     /**      * 持有真正实现命令的接收者——主板对象      */     private MainBoardApi mainBoard = null;     /**      * 构造方法，传入主板对象      * @param mainBoard 主板对象      */     public OpenCommand(MainBoardApi mainBoard) {        this.mainBoard = mainBoard;     }       public void execute() {        //对于命令对象，根本不知道如何开机，会转调主板对象        //让主板去完成开机的功能        this.mainBoard.open();     } }

       由于客户不想直接和主板打交道，而且客户根本不知道具体的主板是什么，客户只是希望按下启动按钮，电脑就正常启动了，就这么简单。就算换了主板，客户还是一样的按下启动按钮就可以了。
        换句话说就是：客户想要和主板完全解耦，怎么办呢？
        这就需要在客户和主板之间建立一个中间对象了，客户发出的命令传递给这个中间对象，然后由这个中间对象去找真正的执行者——主板，来完成工作。
        很显然，这个中间对象就是上面的命令实现对象，请注意：这个实现其实是个虚的实现，真正的实现是主板完成的，在这个虚的实现里面，是通过转调主板的功能来实现的，主板对象实例，是从外面传进来的。

（3）提供机箱
        客户需要操作按钮，按钮是放置在机箱之上的，所以需要把机箱也定义出来，示例代码如下： 

/**  * 机箱对象，本身有按钮，持有按钮对应的命令对象  */ public class Box {     /**      * 开机命令对象      */     private Command openCommand;     /**      * 设置开机命令对象      * @param command 开机命令对象      */     public void setOpenCommand(Command command){        this.openCommand = command;     }     /**      * 提供给客户使用，接收并响应用户请求，相当于按钮被按下触发的方法      */     public void openButtonPressed(){        //按下按钮，执行命令        openCommand.execute();     } }

（4）客户使用按钮
        抽象好了机箱和主板，命令对象也准备好了，客户想要使用按钮来完成开机的功能，在使用之前，客户的第一件事情就应该是把按钮和主板组装起来，形成一个完整的机器。
        在实际生活中，是由装机工程师来完成这部分工作，这里为了测试简单，直接写在客户端开头了。机器组装好过后，客户应该把与主板连接好的按钮对象放置到机箱上，等待客户随时操作。把这个过程也用代码描述出来，示例代码如下： 

public class Client {     public static void main(String[] args) {        //1：把命令和真正的实现组合起来，相当于在组装机器，        //把机箱上按钮的连接线插接到主板上。        MainBoardApi mainBoard = new GigaMainBoard();        OpenCommand openCommand = new OpenCommand(mainBoard);        //2：为机箱上的按钮设置对应的命令，让按钮知道该干什么        Box box = new Box();        box.setOpenCommand(openCommand);               //3：然后模拟按下机箱上的按钮        box.openButtonPressed();     } }

运行一下，看看效果，输出如下： 

技嘉主板现在正在开机，请等候 接通电源...... 设备检查...... 装载系统...... 机器正常运转起来...... 机器已经正常打开，请操作

        你可以给命令对象组装不同的主板实现类，然后再次测试，看看效果。
        事实上，你会发现，如果对象结构已经组装好了过后，对于真正的客户端，也就是真实的用户而言，任务就是面对机箱，按下机箱上的按钮，就可以执行开机的命令了，实际生活中也是这样的。

（5）小结
         如同前面的示例，把客户的开机请求封装成为一个OpenCommand对象，客户的开机操作就变成了执行OpenCommand对象的方法了？如果还有其它的命令对象，比如让机器重启的ResetCommand对象；那么客户按下按钮的动作，就可以用这不同的命令对象去匹配，也就是对客户进行参数化。
        用大白话描述就是：客户按下一个按钮，到底是开机还是重启，那要看参数化配置的是哪一个具体的按钮对象，如果参数化的是开机的命令对象，那就执行开机的功能，如果参数化的是重启的命令对象，那就执行重启的功能。虽然按下的是同一个按钮，但是请求是不同的，对应执行的功能也就不同了。

3  模式讲解 

3.1  认识命令模式

（1）命令模式的关键
        命令模式的关键之处就是把请求封装成为对象，也就是命令对象，并定义了统一的执行操作的接口，这个命令对象可以被存储、转发、记录、处理、撤销等，整个命令模式都是围绕这个对象在进行。
（2）命令模式的组装和调用
        在命令模式中经常会有一个命令的组装者，用它来维护命令的“虚”实现和真实实现之间的关系。如果是超级智能的命令，也就是说命令对象自己完全实现好了，不需要接收者，那就是命令模式的退化，不需要接收者，自然也不需要组装者了。
而真正的用户就是具体化请求的内容，然后提交请求进行触发就好了。真正的用户会通过invoker来触发命令。
        在实际开发过程中，Client和Invoker可以融合在一起，由客户在使用命令模式的时候，先进行命令对象和接收者的组装，组装完成后，就可以调用命令执行请求。
（3）命令模式的接收者
        接收者可以是任意的类，对它没有什么特殊要求，这个对象知道如何真正执行命令的操作，执行时是从command的实现类里面转调过来。
        一个接收者对象可以处理多个命令，接收者和命令之间没有约定的对应关系。接收者提供的方法个数、名称、功能和命令中的可以不一样，只要能够通过调用接收者的方法来实现命令对应的功能就可以了。
（4）智能命令
        在标准的命令模式里面，命令的实现类是没有真正实现命令要求的功能的，真正执行命令的功能的是接收者。
        如果命令的实现对象比较智能，它自己就能真实地实现命令要求的功能，而不再需要调用接收者，那么这种情况就称为智能命令。
        也可以有半智能的命令，命令对象知道部分实现，其它的还是需要调用接收者来完成，也就是说命令的功能由命令对象和接收者共同来完成。
（5）发起请求的对象和真正实现的对象是解耦的
        请求究竟由谁处理，如何处理，发起请求的对象是不知道的，也就是发起请求的对象和真正实现的对象是解耦的。发起请求的对象只管发出命令，其它的就不管了。
（6）命令模式的调用顺序示意图
        使用命令模式的过程分成两个阶段，一个阶段是组装命令对象和接收者对象的过程，另外一个阶段是触发调用Invoker，来让命令真正执行的过程。
        先看看组装过程的调用顺序示意图，如图4所示：


                        图4  命令模式组装过程的调用顺序示意图
 接下来再看看真正执行命令时的调用顺序示意图，如图5所示：


                           图5  命令模式执行过程的调用顺序示意图

 

 

 

 

3.2  参数化配置

          所谓命令模式的参数化配置，指的是：可以用不同的命令对象，去参数化配置客户的请求。
        像前面描述的那样：客户按下一个按钮，到底是开机还是重启，那要看参数化配置的是哪一个具体的按钮对象，如果参数化的是开机的命令对象，那就执行开机的功能，如果参数化的是重启的命令对象，那就执行重启的功能。虽然按下的是同一个按钮，相当于是同一个请求，但是为请求配置不同的按钮对象，那就会执行不同的功能。
把这个功能用代码实现出来，一起来体会一下命令模式的参数化配置。
        （1）同样先定义主板接口吧，现在想要添加一个重启的按钮，因此主板需要添加一个方法来实现重启的功能，示例代码如下：  

?

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

/**   * 主板的接口   */ public  interface  MainBoardApi {      /**       * 主板具有能开机的功能       */      public  void  open();      /**       * 主板具有实现重启的功能       */      public  void  reset(); }

    接口发生了改变，实现类也得有相应的改变，由于两个主板的实现示意差不多，因此还是只示例一个，示例代码如下：   

?

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

/**   * 技嘉主板类，命令的真正实现者，在Command模式中充当Receiver   */ public  class  GigaMainBoard implements  MainBoardApi{      /**       * 真正的开机命令的实现       */      public  void  open(){          System.out.println( "技嘉主板现在正在开机，请等候" );          System.out.println( "接通电源......" );          System.out.println( "设备检查......" );          System.out.println( "装载系统......" );          System.out.println( "机器正常运转起来......" );          System.out.println( "机器已经正常打开，请操作" );      }      /**       * 真正的重新启动机器命令的实现       */      public  void  reset(){          System.out.println( "技嘉主板现在正在重新启动机器，请等候" );          System.out.println( "机器已经正常打开，请操作" );      } }

（2）该来定义命令和按钮了，命令接口没有任何变化，原有的开机命令的实现也没有任何变化，只是新添加了一个重启命令的实现，示例代码如下： 

?

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

/**   * 重启机器命令的实现，实现Command接口，   * 持有重启机器命令的真正实现，通过调用接收者的方法来实现命令   */ public  class  ResetCommand implements  Command{      /**       * 持有真正实现命令的接收者——主板对象       */      private  MainBoardApi mainBoard = null ;      /**       * 构造方法，传入主板对象       * @param mainBoard 主板对象       */      public  ResetCommand(MainBoardApi mainBoard) {          this .mainBoard = mainBoard;      }            public  void  execute() {          //对于命令对象，根本不知道如何重启机器，会转调主板对象          //让主板去完成重启机器的功能          this .mainBoard.reset();      } }

（3）持有命令的机箱也需要修改，现在不只一个命令按钮了，有两个了，所以需要在机箱类里面新添加重启的按钮，为了简单，没有做成集合。示例代码如下： 

?

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33

/**   * 机箱对象，本身有按钮，持有按钮对应的命令对象   */ public  class  Box {      private  Command openCommand;      public  void  setOpenCommand(Command command){          this .openCommand = command;      }      public  void  openButtonPressed(){          //按下按钮，执行命令          openCommand.execute();      }      /**       * 重启机器命令对象       */      private  Command resetCommand;      /**       * 设置重启机器命令对象       * @param command       */      public  void  setResetCommand(Command command){          this .resetCommand = command;      }      /**       * 提供给客户使用，接收并相应用户请求，相当于重启按钮被按下触发的方法       */      public  void  resetButtonPressed(){          //按下按钮，执行命令          resetCommand.execute();      } }   （ 4 ）看看客户如何使用这两个按钮，示例代码如下

 

?

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34

public  class  Client {      public  static  void  main(String[] args) {          //1：把命令和真正的实现组合起来，相当于在组装机器，          //把机箱上按钮的连接线插接到主板上。          MainBoardApi mainBoard = new  GigaMainBoard();          //创建开机命令          OpenCommand openCommand = new  OpenCommand(mainBoard);          //创建重启机器的命令          ResetCommand resetCommand = new  ResetCommand(mainBoard);          //2：为机箱上的按钮设置对应的命令，让按钮知道该干什么          Box box = new  Box();          //先正确配置，就是开机按钮对开机命令，重启按钮对重启命令          box.setOpenCommand(openCommand);          box.setResetCommand(resetCommand);                    //3：然后模拟按下机箱上的按钮          System.out.println( "正确配置下------------------------->" );          System.out.println( ">>>按下开机按钮：>>>" );          box.openButtonPressed();          System.out.println( ">>>按下重启按钮：>>>" );          box.resetButtonPressed();                    //然后来错误配置一回，反正是进行参数化配置          //就是开机按钮对重启命令，重启按钮对开机命令          box.setOpenCommand(resetCommand);          box.setResetCommand(openCommand);          //4：然后还是来模拟按下机箱上的按钮          System.out.println( "错误配置下------------------------->" );          System.out.println( ">>>按下开机按钮：>>>" );          box.openButtonPressed();          System.out.println( ">>>按下重启按钮：>>>" );          box.resetButtonPressed();      } }

运行一下看看，很有意思，结果如下：

 

3.3  可撤销的操作

        可撤销操作的意思就是：放弃该操作，回到未执行该操作前的状态。这个功能是一个非常重要的功能，几乎所有GUI应用里面都有撤消操作的功能。GUI的菜单是命令模式最典型的应用之一，所以你总是能在菜单上找到撤销这样的菜单项。
        既然这么常用，那该如何实现呢？
        有两种基本的思路来实现可撤销的操作，一种是补偿式，又称反操作式：比如被撤销的操作是加的功能，那撤消的实现就变成减的功能；同理被撤销的操作是打开的功能，那么撤销的实现就变成关闭的功能。
        另外一种方式是存储恢复式，意思就是把操作前的状态记录下来，然后要撤销操作的时候就直接恢复回去就可以了。
        这里先讲第一种方式，就是补偿式或者反操作式，第二种方式放到备忘录模式中去讲解。为了让大家更好的理解可撤销操作的功能，还是用一个例子来说明会比较清楚。
1：范例需求
        考虑一个计算器的功能，最简单的那种，只能实现加减法运算，现在要让这个计算器支持可撤销的操作。
2：补偿式或者反操作式的解决方案
（1）在实现命令接口之前，先来定义真正实现计算的接口，没有它命令什么都做不了，操作运算的接口的示例代码如下：

代码

   
   

    
     1 
    
    /**
    
    

    
     2 
    
     * 操作运算的接口

    
     3 
    
     
    
    */
    
    

    
     4 
    
    
    
    public
    
     
    
    interface
    
     OperationApi {

    
     5 
    
        
    
    /**
    
    

    
     6 
    
         * 获取计算完成后的结果

    
     7 
    
         * 
    
    @return
    
     计算完成后的结果

    
     8 
    
         
    
    */
    
    

    
     9 
    
        
    
    public
    
     
    
    int
    
     getResult();

    
    10 
    
        
    
    /**
    
    

    
    11 
    
         * 设置计算开始的初始值

    
    12 
    
         * 
    
    @param
    
     result 计算开始的初始值

    
    13 
    
         
    
    */
    
    

    
    14 
    
        
    
    public
    
     
    
    void
    
     setResult(
    
    int
    
     result);

    
    15 
    
        
    
    /**
    
    

    
    16 
    
         * 执行加法

    
    17 
    
         * 
    
    @param
    
     num 需要加的数

    
    18 
    
         
    
    */
    
    

    
    19 
    
        
    
    public
    
     
    
    void
    
     add(
    
    int
    
     num);

    
    20 
    
        
    
    /**
    
    

    
    21 
    
         * 执行减法

    
    22 
    
         * 
    
    @param
    
     num 需要减的数

    
    23 
    
         
    
    */
    
    

    
    24 
    
        
    
    public
    
     
    
    void
    
     substract(
    
    int
    
     num);

    
    25 
    
    }

    
    26 
    
    
   
   

定义了接口，来看看真正执行加减法的实现，示例代码如下：

?

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

/**   * 运算类，真正实现加减法运算   */ public  class  Operation implements  OperationApi{      /**       * 记录运算的结果       */      private  int  result;      public  int  getResult() {          return  result;      }      public  void  setResult( int  result) {          this .result = result;      }        public  void  add( int  num){          //实现加法功能          result += num;      }      public  void  substract( int  num){          //实现减法功能          result -= num;      } }

 

（2）接下来，来抽象命令接口，由于要支持可撤销的功能，所以除了跟前面一样定义一个执行方法外，还需要定义一个撤销操作的方法，示例代码如下：

?

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

/**   * 命令接口，声明执行的操作，支持可撤销操作   */ public  interface  Command {      /**       * 执行命令对应的操作       */      public  void  execute();      /**       * 执行撤销命令对应的操作       */      public  void  undo(); }

（3）应该来实现命令了，具体的命令分成了加法命令和减法命令，先来看看加法命令的实现，示例代码如下：

?

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32

/**   * 具体的加法命令实现对象   */ public  class  AddCommand implements  Command{      /**       * 持有具体执行计算的对象       */      private  OperationApi operation = null ;      /**       * 操作的数据，也就是要加上的数据       */      private  int  opeNum;            public  void  execute() {          //转调接收者去真正执行功能，这个命令是做加法          this .operation.add(opeNum);      }      public  void  undo() {          //转调接收者去真正执行功能          //命令本身是做加法，那么撤销的时候就是做减法了          this .operation.substract(opeNum);      }                /**       * 构造方法，传入具体执行计算的对象       * @param operation 具体执行计算的对象       * @param opeNum 要加上的数据       */      public  AddCommand(OperationApi operation, int  opeNum){          this .operation = operation;          this .opeNum = opeNum;      } }

减法命令和加法类似，只是在实现的时候和加法反过来了，示例代码如下：

?

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32

/**   * 具体的减法命令实现对象   */ public  class  SubstractCommand implements  Command{      /**       * 持有具体执行计算的对象       */      private  OperationApi operation = null ;      /**       * 操作的数据，也就是要减去的数据       */      private  int  opeNum;      /**       * 构造方法，传入具体执行计算的对象       * @param operation 具体执行计算的对象       * @param opeNum 要减去的数据       */      public  SubstractCommand(OperationApi operation, int  opeNum){          this .operation = operation;          this .opeNum = opeNum;      }              public  void  execute() {          //转调接收者去真正执行功能，这个命令是做减法          this .operation.substract(opeNum);      }        public  void  undo() {          //转调接收者去真正执行功能          //命令本身是做减法，那么撤销的时候就是做加法了          this .operation.add(opeNum);      } }

（4）接下来应该看看计算器了，计算器就相当于Invoker，持有多个命令对象，计算器是实现可撤销操作的地方。
为了大家更好的理解可撤销的功能，先来看看不加可撤销操作的计算器类什么样子，然后再添加上可撤销的功能示例。示例代码如下：

?

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39

/**   * 计算器类，计算器上有加法按钮、减法按钮   */ public  class  Calculator {      /**       * 持有执行加法的命令对象       */      private  Command addCmd = null ;      /**       * 持有执行减法的命令对象       */      private  Command substractCmd = null ;      /**       * 设置执行加法的命令对象       * @param addCmd 执行加法的命令对象       */      public  void  setAddCmd(Command addCmd) {          this .addCmd = addCmd;      }      /**       * 设置执行减法的命令对象       * @param substractCmd 执行减法的命令对象       */      public  void  setSubstractCmd(Command substractCmd) {          this .substractCmd = substractCmd;      }        /**       * 提供给客户使用，执行加法功能       */      public  void  addPressed(){          this .addCmd.execute();      }      /**       * 提供给客户使用，执行减法功能       */      public  void  substractPressed(){          this .substractCmd.execute();      } }

 目前看起来跟前面的例子实现得差不多，现在就在这个基本的实现上来添加可撤销操作的功能。
要想实现可撤销操作，首先就需要把操作过的命令记录下来，形成命令的历史列表，撤销的时候就从最后一个开始执行撤销。因此我们先在计算器类里面加上命令历史列表，示例代码如下：

?

1 2 3 4

/** * 命令的操作的历史记录，在撤销时候用 */ private  List<Command> undoCmds = new  ArrayList<Command>();

什么时候向命令的历史记录里面加值呢？
        很简单，答案是在每个操作按钮被按下的时候，也就是你操作加法按钮或者减法按钮的时候，示例代码如下

?

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

public  void  addPressed(){          this .addCmd.execute();          //把操作记录到历史记录里面          undoCmds.add( this .addCmd);      }      public  void  substractPressed(){          this .substractCmd.execute();          //把操作记录到历史记录里面          undoCmds.add( this .substractCmd);      }

 然后在计算器类里面添加上一个撤销的按钮，如果它被按下，那么就从命令历史记录里取出最后一个命令来撤销，撤消完成后要把已经撤销的命令从历史记录里面删除掉，相当于没有执行过该命令了，示例代码如下：

?

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

public  void  undoPressed(){      if ( this .undoCmds.size()> 0 ){          //取出最后一个命令来撤销          Command cmd = this .undoCmds.get( this .undoCmds.size()- 1 );          cmd.undo();          //然后把最后一个命令删除掉，          this .undoCmds.remove(cmd);      } else {          System.out.println( "很抱歉，没有可撤销的命令" );      } }

同样的方式，还可以实现恢复的功能，也为恢复设置一个可恢复的列表，需要恢复的时候从列表里面取最后一个命令进行重新执行就好了，示例代码如下：

?

1 2 3 4

/** * 命令被撤销的历史记录，在恢复时候用 */ private  List<Command> redoCmds = new  ArrayList<Command>();

       那么什么时候向这个集合里面赋值呢？大家要注意，恢复的命令数据是来源于撤销的命令，也就是说有撤销才会有恢复，所以在撤销的时候向这个集合里面赋值，注意要在撤销的命令被删除前赋值。示例代码如下: 

?

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

public  void  undoPressed(){      if ( this .undoCmds.size()> 0 ){          //取出最后一个命令来撤销          Command cmd = this .undoCmds.get( this .undoCmds.size()- 1 );          cmd.undo();          //如果还有恢复的功能，那就把这个命令记录到恢复的历史记录里面          this .redoCmds.add(cmd);          //然后把最后一个命令删除掉，          this .undoCmds.remove(cmd);      } else {          System.out.println( "很抱歉，没有可撤销的命令" );      } }

那么如何实现恢复呢？请看示例代码： 

?

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

public  void  redoPressed(){      if ( this .redoCmds.size()> 0 ){          //取出最后一个命令来重做          Command cmd = this .redoCmds.get( this .redoCmds.size()- 1 );          cmd.execute();               //把这个命令记录到可撤销的历史记录里面                        this .undoCmds.add(cmd);          //然后把最后一个命令删除掉          this .redoCmds.remove(cmd);      } else {          System.out.println( "很抱歉，没有可恢复的命令" );      } }

 

 好了，分步讲解了计算器类，一起来看看完整的计算器类的代码：

?

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58

/**   * 计算器类，计算器上有加法按钮、减法按钮，还有撤销和恢复的按钮   */ public  class  Calculator {      /**       * 命令的操作的历史记录，在撤销时候用       */      private  List<Command> undoCmds = new  ArrayList<Command>();      /**       * 命令被撤销的历史记录，在恢复时候用       */      private  List<Command> redoCmds = new  ArrayList<Command>();            private  Command addCmd = null ;      private  Command substractCmd = null ;      public  void  setAddCmd(Command addCmd) {          this .addCmd = addCmd;      }      public  void  setSubstractCmd(Command substractCmd) {          this .substractCmd = substractCmd;      }        public  void  addPressed(){          this .addCmd.execute();          //把操作记录到历史记录里面          undoCmds.add( this .addCmd);      }      public  void  substractPressed(){          this .substractCmd.execute();          //把操作记录到历史记录里面          undoCmds.add( this .substractCmd);      }      public  void  undoPressed(){          if ( this .undoCmds.size()> 0 ){              //取出最后一个命令来撤销              Command cmd = this .undoCmds.get(undoCmds.size()- 1 );              cmd.undo();              //如果还有恢复的功能，那就把这个命令记录到恢复的历史记录里面              this .redoCmds.add(cmd );              //然后把最后一个命令删除掉，              this .undoCmds.remove(cmd);          } else {              System.out.println( "很抱歉，没有可撤销的命令" );          }      }      public  void  redoPressed(){          if ( this .redoCmds.size()> 0 ){              //取出最后一个命令来重做              Command cmd = this .redoCmds.get(redoCmds.size()- 1 );              cmd.execute();                   //把这个命令记录到可撤销的历史记录里面              this .undoCmds.add(cmd);              //然后把最后一个命令删除掉              this .redoCmds.remove(cmd);          } else {              System.out.println( "很抱歉，没有可恢复的命令" );          }      } }

（5）终于到可以收获的时候了，写个客户端，组装好命令和接收者，然后操作几次命令，来测试一下撤销和恢复的功能，示例代码如下：

?

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40

public  class  Client {      public  static  void  main(String[] args) {          //1：组装命令和接收者          //创建接收者          OperationApi operation = new  Operation();          //创建命令对象，并组装命令和接收者          AddCommand addCmd = new  AddCommand   (operation, 5 );          SubstractCommand substractCmd =                                      new  SubstractCommand(operation, 3 );                    //2：把命令设置到持有者，就是计算器里面          Calculator calculator = new  Calculator();          calculator.setAddCmd(addCmd);          calculator.setSubstractCmd(substractCmd);                    //3:模拟按下按钮，测试一下          calculator.addPressed();          System.out.println( "一次加法运算后的结果为："                                       +operation.getResult());          calculator.substractPressed();          System.out.println( "一次减法运算后的结果为："                                       +operation.getResult());                    //测试撤消          calculator.undoPressed();          System.out.println( "撤销一次后的结果为："                                       +operation.getResult());          calculator.undoPressed();          System.out.println( "再撤销一次后的结果为："                                       +operation.getResult());                    //测试恢复          calculator.redoPressed();          System.out.println( "恢复操作一次后的结果为："                                       +operation.getResult());          calculator.redoPressed();          System.out.println( "再恢复操作一次后的结果为："                                       +operation.getResult());      } }

（6）运行一下，看看结果，享受一下可以撤销和恢复的操作，结果如下：

?

1 2 3 4 5 6

一次加法运算后的结果为： 5 一次减法运算后的结果为： 2 撤销一次后的结果为： 5 再撤销一次后的结果为： 0 恢复操作一次后的结果为： 5 再恢复操作一次后的结果为： 2

也就是初始值为0，执行的两次命令操作为先加上5，然后再减去3。看起来也很容易，对不。

   
   
/**
 * 具体的命令实现对象
 */
public class ConcreteCommand implements Command {
    /**
     * 持有相应的接收者对象
     */
    private Receiver receiver = null;
    /**
     * 示意，命令对象可以有自己的状态
     */
    private String state;
    /**
     * 构造方法，传入相应的接收者对象
     * @param receiver 相应的接收者对象
     */
    public ConcreteCommand(Receiver receiver){
       this.receiver = receiver;
    }   
    public void execute() {
       //通常会转调接收者对象的相应方法，让接收者来真正执行功能
       receiver.action();
    }
}
       
       
 
       
http://www.cnblogs.com/sjms/archive/2010/07/09/1774069.html