《Java设计模式》之命令模式

　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;}@Overridepublic 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 */@Overridepublic 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;}@Overridepublic 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;}@Overridepublic 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：

[html] view plaincopyprint?

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 */@Overridepublic void add(Command cmd) {commandList.add(cmd);}/** * 宏命令聚集管理方法 */@Overridepublic void remove(Command cmd) {commandList.remove(cmd);}/** * 执行方法 */@Overridepublic 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