命令模式
1. 智能生活项目需求
看一个具体的需求
- 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。
- 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。
- 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。
- 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.
- 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
2. 命令模式基本介绍
基本介绍
- 命令模式(CommandPattern):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
- 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。
- 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。
- 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
3. 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)
- Invoker 是调用者角色
- 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
- Receiver: 接受者角色，知道如何实施和执行一个请求相关的操作
- 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
4. 命令模式解决智能生活项目
应用实例要求
- 编写程序，使用命令模式完成前面的智能家电项目
- 思路分析和图解
- 代码实现
命令接口
// 创建命令接口
public interface Command {
// 执行动作（操作）
void execute();
// 撤销动作（操作）
void undo();
}
命令接收者
// 命令接收者：电灯
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。。。");
}
}
开灯命令
// 开灯命令
public class LightOnCommand implements Command{
// 聚合 LightReceiver
LightReceiver light;
// 构造器
public LightOnCommand(LightReceiver light) {
this.light = light;
}
@Override
public void execute() {
// 调用接收者的方法
light.on();
}
@Override
public void undo() {
// 调用接收者的方法
light.off();
}
}
关灯命令
// 关灯命令
public class LightOffCommand implements Command {
// 聚合 LightReceiver
LightReceiver light;
// 构造器
public LightOffCommand(LightReceiver light) {
this.light = light;
}
@Override
public void execute() {
// 调用接收者的方法
light.off();
}
@Override
public void undo() {
// 调用接收者的方法
light.on();
}
}
无命令，用于初始化
/**
* 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，这也是一种设计模式，可以省掉对空的判断
*/
public class NoCommand implements Command {
@Override
public void execute() {
}
@Override
public void undo() {
}
}
遥控器
// 遥控器
public class RemoteController {
// 开按钮的命令数组
Command[] onCommands;
// 关 按钮的命令数组
Command[] offCommands;
// 执行撤销的命令
Command undoCommand;
// 构造器，完成对按钮的初始化
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){
// 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];
}
// 按下关按钮
public void offButtonWasPushed(int no){
// 找到你按下的开的按钮，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();
}
}
客户端
public class Client {
public static void main(String[] args) {
// 使用命令模式，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("------------按下灯的撤销按钮------------");
remoteController.undoButtonWasPushed();
}
}
- 扩展一个电视
命令接收者：电视
// 命令接收者：电视
public class TVReceiver {
public void on(){
System.out.println("电视打开了。。。");
}
public void off(){
System.out.println("电视关闭了。。。");
}
}
开电视命令
// 开电视命令
public class TVOnCommand implements Command{
// 聚合 TVReceiver
TVReceiver tv;
// 构造器
public TVOnCommand(TVReceiver tv) {
this.tv = tv;
}
@Override
public void execute() {
// 调用接收者的方法
tv.on();
}
@Override
public void undo() {
// 调用接收者的方法
tv.off();
}
}
关电视命令
// 关电视命令
public class TVOffCommand implements Command {
// 聚合 TVReceiver
TVReceiver tv;
// 构造器
public TVOffCommand(TVReceiver tv) {
this.tv = tv;
}
@Override
public void execute() {
// 调用接收者的方法
tv.off();
}
@Override
public void undo() {
// 调用接收者的方法
tv.on();
}
}
客户端
public class Client {
public static void main(String[] args) {
// 使用命令模式，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("------------按下灯的撤销按钮------------");
remoteController.undoButtonWasPushed();
System.out.println("==========使用遥控器操作电视==========");
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 是电视的开和关的操作
remoteController.setCommand(1,tvOnCommand,tvOffCommand);
System.out.println("------------按下灯的开按钮------------");
remoteController.onButtonWasPushed(1);
System.out.println("------------按下灯的关按钮------------");
remoteController.offButtonWasPushed(1);
System.out.println("------------按下灯的撤销按钮------------");
remoteController.undoButtonWasPushed();
}
}
5. 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
3) 模式角色分析说明
- StatementCallback 接口 ,类似命令接口(Command)
- 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 - 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 - 另外实现 StatementCallback 命令接口的子类还有 QueryStatementCallback
6. 命令模式的注意事项和细节
- 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。
- 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
- 容易实现对请求的撤销和重做
- 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
- 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。
- 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
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