JAVA23种设计模式之命令模式

1. 命令模式：
把一个请求或者操作封装到一个对象中。从而允许系统使用不同的请求对客户进行参数化。对请求排队或者记录请求日志，还可以提供命令的撤销和恢复。是一种行为类模式。(说实话，这个定义基本无法让人理解！)。
命令模式是把每个命令进行封装，将命令请求发送者和命令接受者进行解耦。在这个模式中，请求者(持有具体的命令类)发送请求，具体的命令类(持有接收者)接受到后，执行接受者(具体操作的执行者)的具体操作方法，从而实现命令的执行。在这种模式下，命令请求者和命令命令接收者被完全分隔开来。请求者几乎不需要知道接收者的任何信息。
2. 命令模式包含的角色：

接收者角色: 负责执行或者实施具体的命令。所有类都可以成为接收者，去执行对应的行动方法。
抽象命令角色： 是一个给所有命令类继承的借口或者实现的抽象类，一般包含一个execute()方法。通过这个角色中的相关方法可以处理请求者的相关请求。
具体命令角色： 实现或继承类抽象命令接口或者类，它持有具体具体的接受者，并且将接收者和对应的命令或者动作进行绑定。并且将execute()方法绑定接收者的具体操作。
请求者角色： 持有对象命令，负责调用对象实现请求，一般情况下，该类通过与抽象命令角色之间进行关联。
3. 命令模式简单类图：

4. 命令模式示例代码：
场景：以常见的电视机遥控器为例。假设该遥控器有6个按钮，分别为：电视机开/关，音量加/减,频道加/减。
接收者角色：这里定义为电视机。

public class Television {
    public void onTV(){
        System.out.println("电视机正在启动中......");
    }
    public void offTV(){
        System.out.println("电视机正在关闭中......");
    }
    public void volDown(){
        System.out.println("电视机音量减小一度......");
    }
    public void volUp(){
        System.out.println("电视机音量增加一度......");
    }
    public void channelUp(){
        System.out.println("电视频道增+1......");
    }
    public void channelDown(){
        System.out.println("电视机频道增加-1......");
    }
}

抽象命令角色：

public interface Command {
    void execute();
}

具体命令角色：
电视机开/关：

public class OffTvCommand implements Command {
    //持有接收者对象
    private Television television;
    public OffTvCommand(Television television) {
        this.television = television;
    }
    @Override
    public void execute() {
        television.offTV();
    }
}

public class OnTvCommand  implements Command{
    private Television television;
    public OnTvCommand(Television television) {
        this.television = television;
    }
    @Override
    public void execute() {
        television.onTV();
    }
}

音量加/减:

public class VolDownCommand implements Command {
    private Television television;
    public VolDownCommand(Television television) {
        this.television = television;
    }
    @Override
    public void execute() {
        television.volDown();
    }
}

public class VolUpCommand implements Command {
    private Television television;
    public VolUpCommand(Television television) {
        this.television = television;
    }
    @Override
    public void execute() {
        television.volUp();
    }
}

频道加/减:

public class ChannelDownCommand implements Command {
    private Television television;
    public ChannelDownCommand(Television television) {
        this.television = television;
    }
    @Override
    public void execute() {
        television.channelDown();
    }
}

public class ChannelUpCommand implements Command {
    private Television television;
    public ChannelUpCommand(Television television) {
        this.television = television;
    }
    @Override
    public void execute() {
        television.channelUp();
    }
}

请求者角色：这里定义为遥控器以及测试主函数：
遥控器：

public class ControlPanel {
    private static final int CONTROL_SIZE = 7;
    private Command[] commands;
    /**
     * 初始化所有按钮指向空的按钮，避免后面出现异常
     */
    public ControlPanel() {
        commands = new Command[CONTROL_SIZE];
        for (int i = 0; i <commands.length ; i++) {
            commands[i]=new NoCommand();
        }
    }
    /**
     * 把命令绑定到对应的键上
     * @param index
     * @param command
     */
    public void addCommand(int index ,Command command){
        commands[index] =  command;
    }
    /**
     * 模拟点击按钮
     * @param index
     */
    public void press(int index){
        commands[index].execute();
    }
}

测试主函数：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        //初始化遥控器
        ControlPanel controlPanel = new ControlPanel();
        //初始化接收者
        Television television = new Television();
        //为遥控器上的键设置命令
        controlPanel.addCommand(0,new ChannelDownCommand(television));
        controlPanel.addCommand(1,new ChannelUpCommand(television));
        controlPanel.addCommand(2,new OffTvCommand(television));
        controlPanel.addCommand(3,new OnTvCommand(television));
        controlPanel.addCommand(4,new ChannelDownCommand(television));
        controlPanel.addCommand(5,new ChannelUpCommand(television));
        //点击按钮
        controlPanel.press(5);
        controlPanel.press(4);
        controlPanel.press(3);
        controlPanel.press(2);
        controlPanel.press(1);
        controlPanel.press(0);
    }
}

另外附上Nocommand源码：

public class NoCommand implements Command {
    public NoCommand() {
    }
    @Override
    public void execute() {
        System.out.println("该按钮暂时还未绑定命令！");
    }
}

进阶版： 但是用户又要求按下某个按钮后，既可以实现打开电视机，又能加大一度音量，频道在原来基础上减一。
这种情况下，我们就需要新增一个命令了。具体代码实现如下：

public class GroupCommand  implements Command{
    private List<Command> commandList = new ArrayList<Command>();
    /**
     * 添加系列命令
     * @param command
     */
    public void addCommand(Command command){
        commandList.add(command);
    }
    /**
     * 移除命令
     * @param command
     */
    public  void removeCommand(Command command){
        commandList.remove(command);
    }
    @Override
    public void execute() {

        for (Command command:commandList
             ) {
            command.execute();
        }
    }
}

测试主函数;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        //初始化遥控器
        ControlPanel controlPanel = new ControlPanel();
        //初始化接收者
        Television television = new Television();
        //初始化系类命令
        GroupCommand groupCommand = new GroupCommand();
        groupCommand.addCommand(new OnTvCommand(television));
        groupCommand.addCommand(new ChannelUpCommand(television));
        groupCommand.addCommand(new VolDownCommand(television));
        //为遥控器上的键设置命令
        controlPanel.addCommand(0,new ChannelDownCommand(television));
        controlPanel.addCommand(1,new ChannelUpCommand(television));
        controlPanel.addCommand(2,new OffTvCommand(television));
        controlPanel.addCommand(3,new OnTvCommand(television));
        controlPanel.addCommand(4,new VolDownCommand(television));
        controlPanel.addCommand(5,new VolUpCommand(television));
        controlPanel.addCommand(6,groupCommand);
        //点击按钮
        controlPanel.press(5);
        controlPanel.press(4);
        controlPanel.press(3);
        controlPanel.press(2);
        controlPanel.press(1);
        controlPanel.press(0);
        //执行系列命令
        System.out.println("==================分割线==================");
        controlPanel.press(6);
    }
}

以上代码可以看出命令模式具有以下优点：

降低系统的耦合度：命令的发起者和接受者完全解耦合，请求者和接受者之间可以进行自由组合，不会互相影响，具有良好的独立性。
更加良好的扩展性：因为新增加的具体命令类不会影响到其他类。满足JAVA中“开闭原则”的要求。
更简便的组合命令：可以比较容易地设计一个命令队列或宏命令（组合命令）。
命令可以支持撤销，实现一个undo()方法来回到execute()被执行前的状态。
以上代码也可以看出命令模式存在一个很明显的缺点：
当命令很多的时候，会出现很多很多的具体命令类。
总结：
命令模式的关键在于引入了抽象命令类，请求发送者针对抽象命令类编程，只有实现了抽象命令类的具体命令才与请求接收者相关联。在最简单的抽象命令类中只包含了一个抽象的execute()方法，每个具体命令类将一个Receiver类型的对象作为一个实例变量进行存储，从而具体指定一个请求的接收者，不同的具体命令类提供了execute()方法的不同实现，并调用不同接收者的请求处理方法。

CoderJu

发布了62 篇原创文章 · 获赞 8 · 访问量 3万+

私信关注

JAVA23种设计模式之命令模式

猜你喜欢