命令模式

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无场景,不设计,有这样的一个需求(智能家居):

  1. 我们买了一套智能家电,有照明灯、风扇、冰箱、洗衣机,我们只要在手机上安装app就可以控制对这些家电工作。
  2. 这些智能家电来自不同的厂家,我们不想针对每一种家电都安装一个App,分别控制,我们希望只要一个app就可以控制全部智能家电。
  3. 要实现一个app控制所有智能家电的需要,则每个智能家电厂家都要提供一个统一的接口给app调用,这时 就可以考虑使用命令模式。

注意:

这里并不是外观模式,和外观模式是不一样的

命令模式可将“动作的请求者”从“动作的执行者”对象中解耦出来

命令模式

基本介绍

  1. 命令模式(Command Pattern),在软件中,我们经常需要像某些对像发送请求,但是不知道请求的接收者是谁,也不知道被请求的操作是哪个,我们只需要在程序运行时指定具体的请求接收者即可。这个时候我们就可以使用命令模式来进行设计
  2. 命令模式使得请求发送者与请求接收者消除彼此之间的耦合,让对象之间的调用更加灵活,实现解耦。
  3. 在命令模式中会将请求封装为一个对象,以便使用不同参数来表示不同的请求(即命名),同时命令模式也支持可撤销的操作。
  4. 简而概之:将军发布命令,士兵去执行。其中有几个角色:将军(命令发布者)、士兵(命令的具体执行者)、命令(连接将军和士兵)

Invoker是调用者(将军),Receiver是被调用者(士兵),MyCommand是命令,实现了Command接口,持有接收对象

命令模式的原理类图

命令模式

对原理类图的说明-即(命名模式的角色及职责)

  1. Invoker 是调用者角色
  2. Command: 是命令角色,需要执行的所有命令都在这里,可以是接口或抽象类
  3. Receiver: 接受者角色,知道如何实施和执行一个请求相关的操作
  4. ConcreteCommand: 将一个接受者对象与一个动作绑定,调用接受者相应的操作,实现execute

命令模式解决上述智能家居的应用实例

应用实例类图:

命令模式

代码实现:

  • Command (创建命令接口)
public interface Command {

//执行动作(操作)
public void execute();
//撤销动作(操作)
public void undo();
}
  • LightOnCommand
public class LightOnCommand implements Command {

//聚合LightReceiver

LightReceiver light;

//构造器
public LightOnCommand(LightReceiver light) {
super();
this.light = light;
}

@Override
public void execute() {
// TODO Auto-generated method stub
//调用接收者的方法
light.on();
}



@Override
public void undo() {
// TODO Auto-generated method stub
//调用接收者的方法
light.off();
}

}
  • LightReceiver
public class LightReceiver {

public void on() {
System.out.println(" 电灯打开了.. ");
}

public void off() {
System.out.println(" 电灯关闭了.. ");
}
}

  • LightOffCommand
public class LightOffCommand implements Command {

// 聚合LightReceiver

LightReceiver light;

// 构造器
public LightOffCommand(LightReceiver light) {
super();
this.light = light;
}

@Override
public void execute() {
// TODO Auto-generated method stub
// 调用接收者的方法
light.off();
}

@Override
public void undo() {
// TODO Auto-generated method stub
// 调用接收者的方法
light.on();
}
}
  • NoCommand(空执行)
/**
* 没有任何命令,即空执行: 用于初始化每个按钮, 当调用空命令时,对象什么都不做
* 其实,这样是一种设计模式, 可以省掉对空判断
* @author Administrator
*
*/

public class NoCommand implements Command {

@Override
public void execute() {
// TODO Auto-generated method stub

}

@Override
public void undo() {
// TODO Auto-generated method stub

}

}

  • RemoteController
public class RemoteController {

// 开 按钮的命令数组
Command[] onCommands;
Command[] offCommands;

// 执行撤销的命令
Command undoCommand;

// 构造器,完成对按钮初始化

public RemoteController() {

onCommands = new Command[5];
offCommands = new Command[5];

for (int i = 0; i < 5; i++) {
onCommands[i] = new NoCommand();
offCommands[i] = new NoCommand();
}
}

// 给我们的按钮设置你需要的命令
public void setCommand(int no, Command onCommand, Command offCommand) {
onCommands[no] = onCommand;
offCommands[no] = offCommand;
}

// 按下开按钮
public void onButtonWasPushed(int no) { // no 0
// 找到你按下的开的按钮, 并调用对应方法
onCommands[no].execute();
// 记录这次的操作,用于撤销
undoCommand = onCommands[no];

}

// 按下开按钮
public void offButtonWasPushed(int no) { // no 0
// 找到你按下的关的按钮, 并调用对应方法
offCommands[no].execute();
// 记录这次的操作,用于撤销
undoCommand = offCommands[no];

}

// 按下撤销按钮
public void undoButtonWasPushed() {
undoCommand.undo();
}

}
  • TVReceiver
public class TVReceiver {

public void on() {
System.out.println(" 电视机打开了.. ");
}

public void off() {
System.out.println(" 电视机关闭了.. ");
}
}
  • TVOnCommand
public class TVOnCommand implements Command {

// 聚合TVReceiver

TVReceiver tv;

// 构造器
public TVOnCommand(TVReceiver tv) {
super();
this.tv = tv;
}

@Override
public void execute() {
// TODO Auto-generated method stub
// 调用接收者的方法
tv.on();
}

@Override
public void undo() {
// TODO Auto-generated method stub
// 调用接收者的方法
tv.off();
}
}

  • TVReceiver
public class TVReceiver {

public void on() {
System.out.println(" 电视机打开了.. ");
}

public void off() {
System.out.println(" 电视机关闭了.. ");
}
}

  • Client
public class Client {

public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub

//使用命令设计模式,完成通过遥控器,对电灯的操作

//创建电灯的对象(接受者)
LightReceiver lightReceiver = new LightReceiver();

//创建电灯相关的开关命令
LightOnCommand lightOnCommand = new LightOnCommand(lightReceiver);
LightOffCommand lightOffCommand = new LightOffCommand(lightReceiver);

//需要一个遥控器
RemoteController remoteController = new RemoteController();

//给我们的遥控器设置命令, 比如 no = 0 是电灯的开和关的操作
remoteController.setCommand(0, lightOnCommand, lightOffCommand);

System.out.println("--------按下灯的开按钮-----------");
remoteController.onButtonWasPushed(0);
System.out.println("--------按下灯的关按钮-----------");
remoteController.offButtonWasPushed(0);
System.out.println("--------按下撤销按钮-----------");
remoteController.undoButtonWasPushed();


System.out.println("=========使用遥控器操作电视机==========");

TVReceiver tvReceiver = new TVReceiver();

TVOffCommand tvOffCommand = new TVOffCommand(tvReceiver);
TVOnCommand tvOnCommand = new TVOnCommand(tvReceiver);

//给我们的遥控器设置命令, 比如 no = 1 是电视机的开和关的操作
remoteController.setCommand(1, tvOnCommand, tvOffCommand);

System.out.println("--------按下电视机的开按钮-----------");
remoteController.onButtonWasPushed(1);
System.out.println("--------按下电视机的关按钮-----------");
remoteController.offButtonWasPushed(1);
System.out.println("--------按下撤销按钮-----------");
remoteController.undoButtonWasPushed();

}

}

如上述代码所示,我一共写了两种的电器,一种是点灯,一种是电视,小伙伴们在测试的时候完全可以先写一种,然后再去写第二种,体验一下命令模式的可扩展性,并且它是遵循OCP原则的。


讲到这里命令模式的应用案例就讲解完了,讲的有点多,代码有点乱,需要仔细去阅读,然后按着要去敲一下代码,相信你一定会有所收获的。


源码分析

命令模式在Spring框架JdbcTemplate应用的源码分析

Spring框架的JdbcTemplate就使用到了命令模式

注意:在源码分析中和我们上面所讲的标准的命令模式有所区别,但是核心思想不变

代码分析

  • 首先我们先从jdbcTemplate源码开始看,里面有一个query()方法,调用了query()方法
命令模式
  • 我们来追一被调用的query()方法,发现里面有一个内部类QueryStatementCallback,这个类实现了StatementCallback这个接口
命令模式
  • 然后我们再看一下StatementCallback这个接口,发现这个接口定义了一个抽象方法
命令模式
  • 讲到这里,其实StatementCallback这个接口就有店像上述案例讲的命令接口(Command),

  • 我们继续查看StatementCallback这个接口有哪些实现类,

命令模式
  • 发现QueryStatementCallback这个类,回到了之前所说的,并且发现这个内部类也确实实现了doInStatement这个方法
命令模式
  • 同时我们发现在后面直接调用了execute方法,里面有一个QueryStatementCallback,相当于在这个地方QueryStatementCallback是一个具体的实现、命令接口的那个子类,同时又充当了士兵的角色。
命令模式
  • 然后这个query()方法又是谁调用的呢?他它就是我们的jdbcTemplate调用的,所以这个jdbcTemplate就是Invoker、以及我们命令的调用者

大致的流程就是这样子的,不妨自己读一下源码,收获会更多哦

JDBCTEMPLATE命令模式模式角色分析说明

  • StatementCallback 接口 ,类似命令接口(Command)
  • class QueryStatementCallback implements StatementCallback< T >, SqlProvider , 匿名内部类, 实现了命令接口, 同时也充当命令接收者
  • 命令调用者 是 JdbcTemplate , 其中execute(StatementCallback< T > action) 方法中,调用action.doInStatement 方法. 不同的 实现 StatementCallback 接口的对象,对应不同的doInStatemnt 实现逻辑
  • 另外实现 StatementCallback 命令接口的子类还有 QueryStatementCallback

命令模式的注意事项和细节

  1. 将发起请求的对象与执行请求的对象解耦。发起请求的对象是调用者,调用者只要调用命令对象的execute()方法就可以让接收者工作,而不必知道具体的接收者对象是谁、是如何实现的,命令对象会负责让接收者执行请求的动作,也就是说:”请求发起者”和“请求执行者”之间的解耦是通过命令对象实现的,命令对象起到了纽带桥梁的作用。
  2. 容易设计一个命令队列。只要把命令对象放到列队,就可以多线程的执行命令
  3. 容易实现对请求的撤销和重做
  4. 命令模式不足:可能导致某些系统有过多的具体命令类,增加了系统的复杂度,这点在在使用的时候要注意
  5. 空命令也是一种设计模式,它为我们省去了判空的操作。在上面的实例中,如果没有用空命令,我们每按下一个按键都要判空,这给我们编码带来一定的麻烦。
  6. 命令模式经典的应用场景:界面的一个按钮都是一条命令、模拟CMD(DOS命令) 订单的撤销/恢复、触发-反馈机制

讲到这里本章节的命令模式就已经讲完了。不知小伙伴是否有所收获呢。如果有欢迎点赞关注。

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原文始发于微信公众号(码上遇见你):命令模式

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