Java设计模式之命令模式

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主题

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。

应用

模拟对电视机的操作有开机、关机、换台命令。代码如下

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

java//命令接收者Receiver  public class Tv {  　　public int currentChannel = 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);  　　}  } 

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

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

java//频道切换命令ConcreteCommand  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);  　　}  }  

java//可以看作是遥控器Invoker  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();  　　}  }  

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

执行结果

The televisino is on.  Now TV channel is 2  The television is off. 

总结

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。