智能生活项目需求
看一个具体的需求
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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。
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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。
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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。
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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.
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在我们的例子中,动作的请求者是手机app,动作的执行者是每个厂商的一个家电产品
命令模式基本介绍
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命令模式(Command Pattern):在软件设计中,我们经常需要向某些对象发送请求,但是并不知道请求的接收者是谁,也不知道被请求的操作是哪个,我们只需在程序运行时指定具体的请求接收者即可,此时,可以使用命令模式来进行设计
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命名模式使得请求发送者与请求接收者消除彼此之间的耦合,让对象之间的调用关系更加灵活,实现解耦。
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在命名模式中,会将一个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。
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通俗易懂的理解: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
- 对原理类图的说明-即(命名模式的角色及职责)
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Invoker 是调用者角色
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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
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Receiver: 接受者角色,知道如何实施和执行一个请求相关的操作
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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
命令模式解决智能生活项目
应用实例要求
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编写程序,使用命令模式完成前面的智能家电项目
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思路分析和图解
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代码实现
客户端:
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();
}
}
(调用者)遥控器类
/遥控器类
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();
}
}
命令接口
//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();
}
接收者类
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.. ");
}
}
命令接口的子类
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();
}
}
命令接口子类
**
* 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
}
}
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
- 代码分析
- 模式角色分析说明
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StatementCallback 接口,类似命令接口(Command)
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class QueryStatementCallback implements StatementCallback, SqlProvider , 匿名内部类, 实现了命令接口,同时也充当命令接收者
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命令调用者是JdbcTemplate , 其中execute(StatementCallback 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
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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
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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。
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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
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容易实现对请求的撤销和重做
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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
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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。
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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
总结
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有一个命令接口,由子类各种命令(如电视打开命令)去实现,
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子类各种命令聚合了接收者(被调用者)的操作(如打开电视,打开灯光),
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遥控器(调用者)通过聚合命令接口来调用他的子类(
相当于命令执行,因为子类是命令接口的子类又有被调用者的操作
)。 -
客户端要创建遥控器,必须有命令子类,必须要有接收者。