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《Java设计模式》之命令模式

Simon丶Ma
 Simon丶Ma
发布于 2016/04/14 14:41
字数 3128
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 命令模式属于对象的行为模式。命令模式又称为行动(Action)模式或交易(Transaction)模式。

  命令模式把一个请求或者操作封装到一个对象中。命令模式允许系统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。

命令模式的结构

 

定义
将来自客户端的请求传入一个对象,从而使你可用不同的请求对客户进行参数化。用于“行为请求者”与“行为实现者”解耦,可实现二者之间的松耦合,以便适应变化。分离变化与不变的因素。

角色
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。

优点
1.降低对象之间的耦合度。
2.新的命令可以很容易地加入到系统中。
3.可以比较容易地设计一个组合命令。
4.调用同一方法实现不同的功能

缺点
使用命令模式可能会导致某些系统有过多的具体命令类。因为针对每一个命令都需要设计一个具体命令类,因此某些系统可能需要大量具体命令类,这将影响命令模式的使用。

适用情况
1.系统需要将请求调用者和请求接收者解耦,使得调用者和接收者不直接交互。
2.系统需要在不同的时间指定请求、将请求排队和执行请求。
3.系统需要支持命令的撤销(Undo)操作和恢复(Redo)操作。
4.系统需要将一组操作组合在一起,即支持宏命令。


  命令模式是对命令的封装。命令模式把发出命令的责任和执行命令的责任分割开,委派给不同的对象。

  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。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。

  命令允许请求的一方和接收请求的一方能够独立演化,从而具有以下的优点:

  (1)命令模式使新的命令很容易地被加入到系统里。

  (2)允许接收请求的一方决定是否要否决请求。

  (3)能较容易地设计一个命令队列。

  (4)可以容易地实现对请求的撤销和恢复。

  (5)在需要的情况下,可以较容易地将命令记入日志。

  下面以一个示意性的系统,说明命令模式的结构。

  命令模式涉及到五个角色,它们分别是:

  ●  客户端(Client)角色:创建一个具体命令(ConcreteCommand)对象并确定其接收者。

  ●  命令(Command)角色:声明了一个给所有具体命令类的抽象接口。

  ●  具体命令(ConcreteCommand)角色:定义一个接收者和行为之间的弱耦合;实现execute()方法,负责调用接收者的相应操作。execute()方法通常叫做执行方法。

  ●  请求者(Invoker)角色:负责调用命令对象执行请求,相关的方法叫做行动方法。

  ●  接收者(Receiver)角色:负责具体实施和执行一个请求。任何一个类都可以成为接收者,实施和执行请求的方法叫做行动方法。

源代码

  接收者角色类

package com.bankht.Command;

/**
 * @author: 特种兵—AK47
 * @创建时间:2012-7-2 上午11:41:21
 * 
 * @类说明 :接收者角色类
 */
public class Receiver {
	/**
	 * 真正执行命令相应的操作
	 */
	public void action() {
		System.out.println("执行操作");
	}
}

抽象命令角色类

package com.bankht.Command;

/**
 * @author: 特种兵—AK47
 * @创建时间:2012-7-2 上午11:42:00
 * 
 * @类说明 :抽象命令角色类
 */
public interface Command {
	/**
	 * 执行方法
	 */
	void execute();
}


具体命令角色类

package com.bankht.Command;

/**
 * @author: 特种兵—AK47
 * @创建时间:2012-7-2 上午11:42:23
 * 
 * @类说明 :具体命令角色类
 */
public class ConcreteCommand implements Command {
	// 持有相应的接收者对象
	private Receiver receiver = null;

	/**
	 * 构造方法
	 */
	public ConcreteCommand(Receiver receiver) {
		this.receiver = receiver;
	}

	@Override
	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();
	}

}


请求者角色类

package com.bankht.Command;

/**
 * @author: 特种兵—AK47
 * @创建时间:2012-7-2 上午11:42:45
 * 
 * @类说明 :请求者角色类
 */
public class Invoker {
	/**
	 * 持有命令对象
	 */
	private Command command = null;

	/**
	 * 构造方法
	 */
	public Invoker(Command command) {
		this.command = command;
	}

	/**
	 * 行动方法
	 */
	public void action() {

		command.execute();
	}
}


 

 


 客户端角色类

package com.bankht.Command;

/**
 * @author: 特种兵—AK47
 * @创建时间:2012-7-2 上午11:41:21
 * 
 * @类说明 :接收者角色类
 */
public class Receiver {
	/**
	 * 真正执行命令相应的操作
	 */
	public void action() {
		System.out.println("执行操作");
	}
}


 

 

AudioPlayer系统

  小女孩茱丽(Julia)有一个盒式录音机,此录音机有播音(Play)、倒带(Rewind)和停止(Stop)功能,录音机的键盘便是请求者(Invoker)角色;茱丽(Julia)是客户端角色,而录音机便是接收者角色。Command类扮演抽象命令角色,而PlayCommand、StopCommand和RewindCommand便是具体命令类。茱丽(Julia)不需要知道播音(play)、倒带(rewind)和停止(stop)功能是怎么具体执行的,这些命令执行的细节全都由键盘(Keypad)具体实施。茱丽(Julia)只需要在键盘上按下相应的键便可以了。

  录音机是典型的命令模式。录音机按键把客户端与录音机的操作细节分割开来。

  源代码

  接收者角色,由录音机类扮演

package com.bankht.Command.recorder;

/**
 * @author: 特种兵—AK47
 * @创建时间:2012-7-2 下午02:30:19
 * 
 * @类说明 :接收者角色,由录音机类扮演
 */
public class AudioPlayer {

	public void play() {
		System.out.println("播放...");
	}

	public void rewind() {
		System.out.println("倒带...");
	}

	public void stop() {
		System.out.println("停止...");
	}
}


 

抽象命令角色类

package com.bankht.Command.recorder;

/**
 * @author: 特种兵—AK47
 * @创建时间:2012-7-2 下午02:30:44
 * 
 * @类说明 :抽象命令角色类
 */
public interface Command {
	/**
	 * 执行方法
	 */
	public void execute();
}


具体命令角色类

package com.bankht.Command.recorder;

/**
 * @author: 特种兵—AK47
 * @创建时间:2012-7-2 下午02:31:27
 * 
 * @类说明 :具体命令角色类-播音
 */
public class PlayCommand implements Command {

	private AudioPlayer myAudio;

	public PlayCommand(AudioPlayer audioPlayer) {
		myAudio = audioPlayer;
	}

	/**
	 * 执行方法
	 */
	@Override
	public void execute() {
		myAudio.play();
	}

}

 

 

package com.bankht.Command.recorder;

/**
 * @author: 特种兵—AK47
 * @创建时间:2012-7-2 下午02:32:40
 * 
 * @类说明 :具体命令角色类-倒带
 */
public class RewindCommand implements Command {

	private AudioPlayer myAudio;

	public RewindCommand(AudioPlayer audioPlayer) {
		myAudio = audioPlayer;
	}

	@Override
	public void execute() {
		myAudio.rewind();
	}

}


 

package com.bankht.Command.recorder;

/**
 * @author: 特种兵—AK47
 * @创建时间:2012-7-2 下午02:33:25
 * 
 * @类说明 :具体命令角色类-停止
 */
public class StopCommand implements Command {
	private AudioPlayer myAudio;

	public StopCommand(AudioPlayer audioPlayer) {
		myAudio = audioPlayer;
	}

	@Override
	public void execute() {
		myAudio.stop();
	}

}


请求者角色,由键盘类扮演

package com.bankht.Command.recorder;

/**
 * @author: 特种兵—AK47
 * @创建时间:2012-7-2 下午02:35:52
 * 
 * @类说明 :请求者角色,由键盘类扮演
 */
public class Keypad {
	private Command playCommand;
	private Command rewindCommand;
	private Command stopCommand;

	public void setPlayCommand(Command playCommand) {
		this.playCommand = playCommand;
	}

	public void setRewindCommand(Command rewindCommand) {
		this.rewindCommand = rewindCommand;
	}

	public void setStopCommand(Command stopCommand) {
		this.stopCommand = stopCommand;
	}

	/**
	 * 执行播放方法
	 */
	public void play() {
		playCommand.execute();
	}

	/**
	 * 执行倒带方法
	 */
	public void rewind() {
		rewindCommand.execute();
	}

	/**
	 * 执行播放方法
	 */
	public void stop() {
		stopCommand.execute();
	}
}


客户端角色,由茱丽小女孩扮演

package com.bankht.Command.recorder;

/**
 * @author: 特种兵—AK47
 * @创建时间:2012-7-2 下午02:36:17
 * 
 * @类说明 :客户端角色,由茱丽小女孩扮演
 */
public class Julia {
	public static void main(String[] args) {
		// 创建接收者对象
		AudioPlayer audioPlayer = new AudioPlayer();
		// 创建命令对象
		Command playCommand = new PlayCommand(audioPlayer);
		Command rewindCommand = new RewindCommand(audioPlayer);
		Command stopCommand = new StopCommand(audioPlayer);
		// 创建请求者对象
		Keypad keypad = new Keypad();
		keypad.setPlayCommand(playCommand);
		keypad.setRewindCommand(rewindCommand);
		keypad.setStopCommand(stopCommand);
		// 测试
		keypad.play();
		keypad.rewind();
		keypad.stop();
		keypad.play();
		keypad.stop();
	}
}



 


运行结果如下:

  1. 播放...  
  2. 倒带...  
  3. 停止...  
  4. 播放...  
  5. 停止...  
播放...
倒带...
停止...
播放...
停止...

 


 

宏命令

  所谓宏命令简单点说就是包含多个命令的命令,是一个命令的组合。

  设想茱丽的录音机有一个记录功能,可以把一个一个的命令记录下来,再在任何需要的时候重新把这些记录下来的命令一次性执行,这就是所谓的宏命令集功能。因此,茱丽的录音机系统现在有四个键,分别为播音、倒带、停止和宏命令功能。此时系统的设计与前面的设计相比有所增强,主要体现在Julia类现在有了一个新方法,用以操作宏命令键。

  源代码

  系统需要一个代表宏命令的接口,以定义出具体宏命令所需要的接口。

 

package com.bankht.Command.recorder;

/**
 * @author: 特种兵—AK47
 * @创建时间:2012-7-2 下午02:46:04
 * 
 * @类说明 :系统需要一个代表宏命令的接口,以定义出具体宏命令所需要的接口。
 */
public interface MacroCommand extends Command {
	/**
	 * 宏命令聚集的管理方法 可以添加一个成员命令
	 */
	public void add(Command cmd);

	/**
	 * 宏命令聚集的管理方法 可以删除一个成员命令
	 */
	public void remove(Command cmd);
}


 

具体的宏命令MacroAudioCommand类负责把个别的命令合成宏命令。

 

package com.bankht.Command.recorder;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

/**
 * @author: 特种兵—AK47
 * @创建时间:2012-7-2 下午02:46:38
 * 
 * @类说明 :具体的宏命令MacroAudioCommand类负责把个别的命令合成宏命令。
 */
public class MacroAudioCommand implements MacroCommand {

	private List<Command> commandList = new ArrayList<Command>();

	/**
	 * 宏命令聚集管理方法
	 */
	@Override
	public void add(Command cmd) {
		commandList.add(cmd);
	}

	/**
	 * 宏命令聚集管理方法
	 */
	@Override
	public void remove(Command cmd) {
		commandList.remove(cmd);
	}

	/**
	 * 执行方法
	 */
	@Override
	public void execute() {
		for (Command cmd : commandList) {
			cmd.execute();
		}
	}

}



客户端类JuliaHong

package com.bankht.Command.recorder;

/**
 * @author: 特种兵—AK47
 * @创建时间:2012-7-2 下午02:48:06
 * 
 * @类说明 :客户端类JuliaHong
 */
public class JuliaHong {

	public static void main(String[] args) {
		// 创建接收者对象
		AudioPlayer audioPlayer = new AudioPlayer();
		// 创建命令对象
		Command playCommand = new PlayCommand(audioPlayer);
		Command rewindCommand = new RewindCommand(audioPlayer);
		Command stopCommand = new StopCommand(audioPlayer);

		MacroCommand marco = new MacroAudioCommand();

		marco.add(playCommand);
		marco.add(rewindCommand);
		marco.add(stopCommand);
		marco.add(stopCommand);
		marco.add(stopCommand);
		marco.execute();
		System.out.println("--------华丽的分割线----------------");
		marco.remove(playCommand);
		marco.remove(stopCommand);
		marco.execute();
	}
}


运行结果如下:

 
  1. 播放...  
  2. 倒带...  
  3. 停止...  
  4. 停止...  
  5. 停止...  
  6. --------华丽的分割线----------------  
  7. 倒带...  
  8. 停止...  
  9. 停止...  
播放...
倒带...
停止...
停止...
停止...
--------华丽的分割线----------------
倒带...
停止...
停止...

 


 

命令模式的优点

  ●  更松散的耦合

  命令模式使得发起命令的对象——客户端,和具体实现命令的对象——接收者对象完全解耦,也就是说发起命令的对象完全不知道具体实现对象是谁,也不知道如何实现。

  ●  更动态的控制

  命令模式把请求封装起来,可以动态地对它进行参数化、队列化和日志化等操作,从而使得系统更灵活。

  ●  很自然的复合命令

  命令模式中的命令对象能够很容易地组合成复合命令,也就是宏命令,从而使系统操作更简单,功能更强大。

  ●  更好的扩展性

  由于发起命令的对象和具体的实现完全解耦,因此扩展新的命令就很容易,只需要实现新的命令对象,然后在装配的时候,把具体的实现对象设置到命令对象中,然后就可以使用这个命令对象,已有的实现完全不用变化。

 

 

 

本文借鉴博客有:

http://www.cnblogs.com/java-my-life/archive/2012/06/01/2526972.html

http://www.cnblogs.com/java-my-life/archive/2012/06/01/2526972.html

http://blog.csdn.net/column/details/loveyun.html

 

 

© 著作权归作者所有

Simon丶Ma
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